Високофреквентен инвертер наспроти конвенционално еднонасочно отпорно заварување за производство на батерии

Избор помеѓувисокофреквентен инвертери конвенционалниот систем за заварување со еднонасочна струја со отпор не треба да се базира само на цената на опремата, големината на машината или зборот „инвертер“.

И двата системи може да испорачуваат еднонасочна струја за заварување, но тие ја генерираат и контролираат таа струја различно. За производителите на батерии, практичната разлика лежи во одговорот на струјата, контролата на брановите форми, повратните информации од процесот, можноста за следење, интеграцијата на автоматизација и соодветноста за самиот спој на заварот.

Високофреквентен инвертер често се претпочита кога апликацијата за заварување со батерии бара кратки и програмабилни распореди за заварување, контрола на процесот со затворен циклус, податоци за производство и стабилна интеграција во автоматизирана опрема. Конвенционалниот систем со линиска фреквенција со корекција на еднонасочна струја може да остане погоден за помалку тешки или постабилни апликации каде што едноставното работење и одржување се главни приоритети.

Конечниот избор мора да се потврди според форматот на ќелијата, материјалот на јазичето или шината, дебелината на материјалот, структурата на спојот, силата на заварување, стандардот за квалитет и целниот производствен циклус.

Зошто оваа споредба е важна во производството на батерии

Заварувањето со отпор на батерии не е само прашање на поминување струја низ два метални делови.

Резултатот од заварувањето е под влијание на неколку меѓусебно поврзани варијабли:

• Електрична струја
• Време на заварување
• Сила на електродата
• Отпорност на контакт
• Површинско обложување и чистота
• Состојба на електродата
• Дебелина на материјалот и број на слоеви
• Геометрија на зглобовите
• Повторливост на склопот
• Дисипација на топлина

Напојување кое е соодветно за стабилен, релативно едноставен спој може да не обезбеди доволна контрола на процесот за тенка плочка од батерија, повеќеслоен конектор или производствена линија на која е потребна следливост.

Во исто време, изборот на најнапредно напојување не го решава автоматски проблемот со несоодветен дизајн на спојот или неконзистентен притисок на електродата. Напојувањето за заварување, трансформаторот, главата за заварување, електродите, прицврстувачот и обработениот дел мора да работат како еден процесен систем.

Напојувањата за отпорно заварување се достапни во неколку технички категории, вклучувајќи високофреквентни инвертори, линеарни еднонасочни напојувања, капацитивни празнења и наизменични системи. Високофреквентните инвертори и линеарните еднонасочни системи можат да обезбедат контролиран излез, но користат различни архитектури на напојување и не треба да се третираат како иста технологија.AMADA WELD TECH)

Што е конвенционален систем за еднонасочно отпорно заварување?

Во овој напис, „конвенционален еднонасочен напон“ се однесува конкретно на систем за отпорно заварување базиран на линиски фреквентен трансформатор и исправувач.

Поедноставена оперативна секвенца е:

1. Влезната наизменична енергија влегува во трансформатор со линиска фреквенција.
2. Трансформаторот го намалува напонот и ја зголемува достапната струја на заварување.
3. Исправувачот го претвора излезот на трансформаторот во еднонасочна струја.
4. Струјата на заварување се испорачува низ секундарното коло, електродите и работниот дел.

Овој тип на систем може да понуди релативно едноставна електрична структура и може да биде издржлив во соодветни работни средини.

Сепак, во зависност од контролерот и дизајнот на опремата, може да обезбеди помала флексибилност во прилагодувањето на краткото време на заварување, обликувањето на брановите форми, повратните информации со голема брзина, следењето на производството и комуникацијата со автоматизирана опрема.

Важно е да не се меша оваа категорија со транзисторски или линеарни системи за заварување со отпор на еднонасочна струја. Линеарните напојувања со еднонасочна струја можат да обезбедат брз и високо контролиран излез на заварување и често се користат за прецизни апликации за микрозаварување.

Што е апарат за заварување со отпор со високофреквентен инвертер?

Напојувањето со отпорен напон за заварување со висок фреквентен инвертер нормално ја претвора влезната наизменична струја во еднонасочна, а потоа користи електронско префрлување за да создаде високофреквентна бранова форма. По трансформацијата на напонот и секундарната исправка, контролираната струја за заварување се доставува до електродите.

Главната вредност на набавката на оваа архитектура не е само тоа што трансформаторот може да биде помал. Неговата поважна предност е можноста да поддржува брза електронска контрола и повратна информација.

Во зависност од конфигурацијата на опремата,високофреквентен инвертерможе да обезбеди:

• Контрола на струја во затворена јамка
• Режими со константна струја, константен напон или константна моќност
• Програмабилни распореди за заварување
• Повеќестепени или повеќепулсни бранови форми
• Мониторинг на струја, напон, отпор или енергија
• Мониторинг на границата на заварување
• Излез на податоци за евиденција за производство
• Интерфејси за интеграција на автоматизација

Високофреквентните инвертерски системи се широко користени таму каде што е потребна прецизна, програмабилна испорака на енергија и компатибилност со автоматизација. Сепак, достапните режими на контрола, брзината на повратна информација, функциите за следење и излезниот капацитет варираат во зависност од моделот и треба да се проверат во спецификацијата на вистинската опрема.AMADA WELD TECH)

 

(Кредит: Слика од Styler)

 

Чести проблеми со купувачите и инженерството

Производителите на батерии често се соочуваат со следниве проблеми кога споредуваат системи за заварување.

Двата цитати користат различна техничка терминологија

Еден добавувач може да понуди машина за заварување со инвертер, додека друг може да понуди транзисторска машина за заварување со еднонасочна струја или конвенционална машина за заварување со еднонасочна струја со отпор. Самите имиња на опремата не покажуваат дали системите обезбедуваат споредливи режими на контрола, излезна моќност, глави за заварување, интерфејси за следење, алатки или автоматизација.

Примероци од заварувања изгледаат прифатливо, но резултатите од производството варираат

Првичен примерок може да се произведе под внимателно контролирани услови. За време на континуирано производство, варијациите во облогата на материјалот, абењето на електродата, положбата на прицврстувачот, состојбата на површината и толеранцијата на ќелиите можат да влијаат на конзистентноста на заварот.

Тековниот производ користи тенка никел лента, но идните производи може да користат различни конектори.

Машина избрана само за тековниот примерок може да не поддржи идна промена на материјалот, дебелината, бројот на слоеви или геометријата на заварот. Обратно, купувањето многу поголемо напојување не гарантира дека ќе обезбеди подобра контрола за тенок и осетлив на топлина спој.

Купувачите се фокусираат на максимална струја

Максималната излезна моќност е само еден параметар на опремата. Стабилното производство зависи и од минималната контролирана излезна моќност, времето на зголемување на струјата, резолуцијата на времето на заварување, режимот на повратна информација, силата на електродата, дизајнот на секундарното коло и повторувањето на процесот.

Клиентот бара заварување на бакар или алуминиум без дефинирање на спојот

Само имињата на материјалите не се доволни за да се потврди изводливоста. Бакарот и алуминиумот имаат различни електрични, термички, површински и механички карактеристики. Нивната заварливост зависи од специфичната комбинација на материјали, облогата, дебелината, дизајнот на спојот, топлинската рамнотежа, пристапот до електродите и прифатливата деформација.

Технички фактори на одлучување

Пред да избере високофреквентен инвертер или конвенционален систем за еднонасочно отпорно заварување, купувачот треба да ги обезбеди следните информации.

Информации за батеријата и обработениот материјал

• Формат и димензии на ќелијата
• Конструкција на терминал на ќелија
• Материјал на јазиче, конектор или собирница
• Површинско обложување или премачкување
• Дебелина на поединечен слој
• Вкупен број на слоеви
• Преклопување на спојот и локација на заварување
• Насока за пристап до електрода
• Прифатлива деформација на клетките

Опремата не треба да се избира само затоа што производот користи 18650, 21700, призматична или кесичка ќелија. Две батерии што користат ист формат на ќелија може да бараат различни системи за заварување бидејќи нивните конектори и структури на спојување се различни.

Барања за квалитет на заварување

• Потребна сила на лупење или влечење
• Потребен електричен отпор
• Прифатлив изглед на заварот
• Максимално распрскување или вдлабнување
• Ограничување на подрачјето погодено од топлина
• Ограничување на температурата на ќелијата
• Барање за конзистентност на процесот
• Барања за инспекција и следливост

Услови за производство

• Потребни заварувања по производ
• Целно време на циклусот
• Дневен или годишен обем на производство
• Рачно, полуавтоматско или автоматско полнење
• Фреквенција на промена на производот
• Потребно складирање на рецепти
• Барања за евидентирање на податоци
• PLC или MES комуникација
• Интеграција нагоре и надолу по течението

Фабрички и сервисни барања

• Достапно снабдување со електрична енергија
• Потребни услови за ладење
• Барања за компримиран воздух
• Простор за инсталација
• Обука на оператори
• Резервни електроди и потрошни материјали
• Превентивно одржување
• Локална или далечинска техничка поддршка

Кој систем е посоодветен?

Високофреквентен инвертер може да биде посоодветен кога:

• Распоредот за заварување е краток и бара фино прилагодување.
• Апликацијата има потреба од контрола на струјата, напонот или моќноста во затворена јамка.
• Производителот обработува неколку модели на производи и има потреба од зачувани рецепти.
• Производството бара следење на заварувањето и излез на податоци.
• Напојувањето мора да биде интегрирано со системи за автоматско напојување, позиционирање, инспекција или ракување со отфрлање.
• Варијациите во секундарното коло треба да се регулираат преку побрза повратна информација.
• Проектот бара компактно напојување за интеграција на машината.

Конвенционалниот DC систем може да остане соодветен кога:

• Комбинацијата на спојот и материјалот е стабилна и добро воспоставена.
• Апликацијата не бара комплексно програмирање на бранови форми.
• Обемот на производство е релативно ограничен.
• Не е потребно обемно снимање на податоци или автоматизирана комуникација.
• Едноставното одржување е главен оперативен приоритет.
• Потребниот прозорец за заварување веќе е валидиран со предложениот систем.

Ова се општи принципи на селекција, а не автоматски препораки.

Конвенционалниот систем не треба да се отфрла само затоа што е постар по дизајн. Слично на тоа, инвертерот не треба да се избира само затоа што нуди повеќе поставки. Капацитетот на опремата мора да се усогласи со реалниот процес.

Што е со транзисторско еднонасочно заварување?

Транзисторската еднонасочна струја, позната и како линеарна еднонасочна струја во некои класификации на опрема, треба да се оценува одделно од конвенционалната исправена еднонасочна струја.

Линеарните еднонасочни системи можат да обезбедат брз одзив и прецизно контролирани краткотрајни импулси за заварување. Во зависност од опремата, тие можат да поддржат работа со константна струја, константен напон или константна моќност.

За прецизно заварување на јазичиња на батерии, релевантната споредба може да биде:

• Високофреквентен инвертер
• Транзистор или линеарна еднонасочна струја
• Капацитивно празнење
• Напојувања со наизменична струја или други напојувања со отпорно заварување

наместо едноставно „инвертер наспроти еднонасочна струја“.

И високофреквентните инвертерски и транзисторските системи се користат за минијатурно и прецизно отпорно заварување бидејќи контролата со повратна информација може да обезбеди фина контрола на кратките импулси за заварување. (TWI Global)

Зошто само типот на материјал не може да ја одреди опремата

Никелираниот, никелираниот челик, бакарот, алуминиумот и не'рѓосувачкиот челик не реагираат идентично на отпорно заварување.

Дури и во рамките на истата општа категорија на материјали, резултатот може да се промени поради:

• Состав на легура
• Површинско обложување
• Оксидни слоеви
• Тврдост на материјалот
• Толеранција на дебелина
• Број на слоеви
• Контактна област
• Материјал на електрода
• Геометрија на електродата
• Сила на заварување
• Дисипација на топлина
• Поларитет
• Отпорност на секундарното коло

На пример, високофреквентен инвертер може да обезбеди корисна контрола на процесот за спроводлив материјал, но тоа не значи дека секој бакарен или алуминиумски конектор може успешно да се завари со отпор.

Некои апликации на шини или јазичиња за батерии може да бидат посоодветни за ласерско заварување, ултразвучно заварување или друг процес на спојување. Изводливоста треба да се утврди преку евалуација на спојките и тестирање на примероци.

Тестирање на примероци и валидација на процесот

Се препорачува тестирање на примероци пред да се потврди конечната конфигурација на опремата и понудата.

Клиентот вообичаено треба да обезбеди:

• Вистински батерии
• Јазичиња, конектори или шини
• Спецификации на материјалот
• Информации за дебелината
• Цртежи што ја прикажуваат структурата на зглобот
• Репрезентативни примероци на производство
• Потребни локации за заварување
• Стандарди за квалитет и инспекција
• Целен производствен циклус

Првичното тестирање може да процени:

• Изглед на заварот
• Јачина на лупење
• Сила на влечење
• Електричен отпор
• Распрскување
• Прегорување
• Вдлабнување на електродата
• Деформација на работното парче
• Подрачје погодено од топлина
• Време на циклус
• Абење на електродата
• Повторливост низ повеќе примероци

Успешното заварување на примерокот ја потврдува само почетната изводливост под тестираните услови. Тоа не ја потврдува автоматски стабилноста при континуирано производство.

Пилот-операцијата треба да ги земе предвид и толеранциите на материјалите, точноста на прицврстувачите, одржувањето на електродите, ракувањето од страна на операторот, брзината на производство и бројот на последователни заварувања.

Контрола на квалитет и критериуми за прифаќање

Пред да нарачаат, купувачот и добавувачот на опрема треба да се договорат за мерливи критериуми за прифаќање.

Овие може да вклучуваат:

• Одобрени референтни примероци
• Метод на тестирање за јачина на лупење или влечење
• Метод за мерење на електричен отпор
• Прифатлив изглед на заварот
• Максимално дозволено прскање или деформација
• Целно време на циклусот
• Времетраење на континуиран работен тест
• Постапка за промена на производ
• Барања за управување со рецепти
• Снимање на податоци за заварување
• Логика за алармирање и отфрлање
• Барања за одржување на електродата
• Одредби за безбедност на опремата
• Опсег на фабрички тест за прифаќање
• Опсег на тест за прифаќање на локацијата
• Одговорности за инсталација и обука

Ниту еден одговорен добавувач на опрема за заварување не треба да ветува нула дефекти или 100% принос на производство без јасно дефинирани материјали, услови за работа, методи на инспекција и валидација на проектот.

Типични сценарија за примена

Заварувањето со отпор со висок фреквентен инвертер може да се оцени за апликации како што се:

• Заварување со никел-ленти на цилиндрична батерија
• Заварување на конектори со никелиран челик
• Батериски пакети за потрошувачка електроника
• Батериски пакети за електрични алати
• Батерии за електрични велосипеди и лесни електрични возила
• Избрани спојки на јазичето на батеријата и терминалите
• Автоматизирани станици за заварување на батерии

Процесот не е автоматски погоден за секој призматичен модул, јазиче во форма на торбичка, бакарен конектор, алуминиумска шина или компонента на батеријата ESS.

За овие апликации, добавувачот прво треба да ја разгледа вистинската комбинација на материјали, структурата на спојот, потребната површина на заварување, пристапот до електродите, стандардот за квалитет и целниот производствен циклус.

Контролна листа на купувачот

Пред да споредите понуди за машини за отпорно заварување, прашајте:

1. Која технологија за напојување е вклучена во понудата?
2. Кои материјали за ќелии, јазичиња и конектори ќе бидат обработени?
3. Колкава е дебелината, облогата и бројот на слоеви на материјалот?
4. Кои режими за контрола на излезот и повратни информации се достапни?
5. Кои функции за следење на заварувањето и снимање на податоци се вклучени?
6. Дали се вклучени главата за заварување, трансформаторот, електродите, телата и системот за ладење?
7. Дали добавувачот може да спроведе примерочно заварување пред конечната конфигурација?
8. Кои стандарди за квалитет ќе се користат за време на FAT?
9. Кое е потребното ниво на производствен циклус и автоматизација?
10. Каква инсталација, обука, резервни делови и постпродажна поддршка се вклучени?

Понудите за опрема не можат точно да се споредат освен ако опсегот на заварување, алатите, контролните функции, барањата за автоматизација, методите за тестирање и стандардите за прифаќање не се јасно дефинирани.

Зошто Стајлер?

„Стајлер“ е производител на опрема за заварување батерии што нуди решенија за отпорно заварување, ласерско заварување и склопување на батериски пакети за апликации во производството на батерии.

Наместо да препорачува опрема само според моделот на батеријата, Styler го оценува материјалот за заварување, структурата на спојот, целта за квалитет, производствениот циклус, методот на работа и барањата за автоматизација.

Во зависност од обемот на проектот, евалуацијата може да вклучува:

• Дискусија за процесот на заварување
• Пример за тестирање на изводливост
• Избор на напојување за заварување
• Конфигурација на главата за заварување и електродата
• Развој на тела
• Полуавтоматска опрема
• Автоматизирана интеграција на склопување на батерии
• Барања за следење на производството
• Поддршка за инсталација и обука

Конечната конфигурација треба да се потврди по техничката евалуација. Прилагодувањето се базира на изводливоста на проектот и дефинираните критериуми за прифаќање.

Често поставувани прашања

Дали инвертерскиот заварувач е секогаш подобар од конвенционалниот еднонасочен заварувач?

Не. Високофреквентниот инвертер генерално обезбедува пофлексибилни опции за контрола, следење и автоматизација, но подобриот избор зависи од материјалот, дизајнот на спојот, потребното време на заварување, обемот на производство и стандардот за прифаќање.

Дали апаратот за заварување со инвертерски отпор е апарат за заварување со еднонасочна струја?

Многу системи за заварување со отпор со високофреквентен инвертер испорачуваат исправен излез на еднонасочна струја до електродите за заварување. „Инвертер“ ја опишува внатрешната архитектура за конверзија на моќност и контрола, додека „DC“ ја опишува формата на излезната струја. Затоа, термините не се нужно спротивни.

Може ли еден инвертерски заварувач да обработува различни модели на батерии?

Можно е, но изводливоста зависи од материјалите, дебелините, структурите на спојките, потребниот опсег на струја, главата за заварување, електродите, прицврстувачите и методот на производство. Различните производи може да бараат различни алатки или дури и различно напојување.

Дали бакарните и алуминиумските делови од батериите можат да се заваруваат со отпор?

Некои бакарни или алуминиумски споеви може да бидат технички изводливи, но само имињата на материјалите не се доволни за да се потврди процесот. Потребно е тестирање на примероци и евалуација на споевите. Некои апликации може да бидат посоодветни за ласерско или ултразвучно заварување.

Дали е потребно тестирање на примероци пред купување?

Тестирањето со примероци се препорачува кога комбинацијата на материјали, дебелината, дизајнот на спојот или барањето за квалитет сè уште не се потврдени. Тестирањето помага да се утврди почетната изводливост и конфигурацијата на опремата, но валидацијата на континуираното производство е сè уште неопходна.

Заклучок

Одлуката помеѓу високофреквентен инвертер и конвенционален систем за еднонасочно отпорно заварување треба да започне со спојот на батеријата, а не со името на опремата.

Прво дефинирајте го форматот на ќелијата, комбинацијата на материјали, дебелината, геометријата на спојот, потребната цврстина на заварувањето, потребната електрична отпорност, целното време на циклусот и опсегот на автоматизација.

Потоа процени кое напојување, глава за заварување, електроди, тела и функции за следење можат да ги задоволат тие барања.

Високофреквентниот инвертер може да обезбеди вредни можности за контрола и интеграција за прецизно заварување на батерии, но тој не е автоматски точното решение за секој производ на батерии. Тестирањето на примероци и јасно дефинираните критериуми за прифаќање се од суштинско значење пред да се финализира конфигурацијата на опремата.

Разговарајте за вашата апликација за заварување со батерии

Испратете му на Styler вашите батериски ќелии, материјали за заварување, спецификации за дебелина, цртежи, барања за квалитет и целен производствен циклус.

Нашиот тим може да ја разгледа апликацијата, да дискутира за примероци од заварување и да препорача решение за отпорно заварување или склопување на батериски пакет врз основа на реалните барања на проектот.

Веб-страница: www.stylerwelding.com

Email: sales4@styler.com.cn

WhatsApp: +86-15218784866