Lazerinis šynų suvirinimas yra precizinio apdirbimo technologija, kuri kaip šilumos šaltinį naudoja didelio{0}}energijos-tankio lazerio spindulį, kad tiksliai išlydytų saulės elementų ir elementų tinklo linijų šynas (paprastai skarda -dengtas vario juosteles), taip sukuriant patikimą elektros jungtį. Jis siūlo tokius privalumus kaip didelis greitis, maža šilumos{4}}veikiama zona, minimali deformacija ir paprastas automatizavimas, todėl tai yra vienas iš pagrindinių procesų šiuolaikinėse fotovoltinių (PV) modulių gamybos linijose.
Lazerinio suvirinimo sistemos pagrindinė konfigūracija
Įprastą šynų lazerinio suvirinimo sistemą daugiausia sudaro šie komponentai, kurių konfigūracija tiesiogiai veikia suvirinimo kokybę:
|
Komponentas |
Aprašymas ir raktų konfigūracijos parametrai |
|
1. Lazerio šaltinis |
Tipas: dėl puikios spindulio kokybės ir didelio efektyvumo paprastai naudojami nuolatinės{0}}bangos skaiduliniai lazeriai (pvz., IPG, RAYCUS). Bangos ilgis: apie 1070 nm, o tai užtikrina gerą vario ir alavo medžiagų sugertį. Galia: Reguliuojama nuo 200 W iki 1000 W, priklausomai nuo gamybos pajėgumų ir medžiagos storio. Galios stabilumas yra labai svarbus. |
|
2.Galvo skenavimo sistema |
Pagrindinis komponentas: didelės spartos{0}}galvanometro skaitytuvas (Galvo), kuris nukreipia lazerio spindulį per judančius veidrodžius, kad būtų galima greitai ir sudėtingai nuskaityti kelią. Tikslumas ir greitis: didelio{0}}tikslumo varikliai užtikrina tikslią padėties nustatymą, o didelio greičio judesiai{1}} atitinka gamybos linijos ritmą. Lauko objektyvas: F-teta objektyvas, užtikrinantis židinio plokštumos nuoseklumą visoje nuskaitymo srityje. |
|
3.Procesų stebėjimo sistema |
CCD matymo sistema: naudojama tiksliai nustatyti saulės elementų ir šynų padėtį, kompensuojant medžiagų nesutapimą. Suvirinimo kokybės stebėjimas: Integruoti jutikliai, tokie kaip plunksnos, akustinis arba plazmos aptikimas (pvz., PPI, koherentinis), kad suvirinimo metu realiu laiku aptiktų anomalijas, tokias kaip purslai arba prastos siūlės (šaltas litavimas). |
|
4. Tvirtinimo ir suspaudimo sistema |
Padėties nustatymas ir suspaudimas: Tikslus padėties nustatymo etapas užtikrina tikslų saulės elementų išdėstymą. Elastiniai suspaudimo įrankiai (pvz., silikoninės juostelės) suvirinimo metu švelniai prispaudžia šyną prie elemento paviršiaus, taip užtikrinant glaudų kontaktą ir užkertant kelią blogam sukibimui. |
|
5. Apsauginė dujų sistema |
Dujų tipas: paprastai naudojamas didelio{0}}grynumo azotas (N₂) arba argonas (Ar). Funkcija: Neleidžia išlydytam metalui (ypač alavui) oksiduotis aukštoje temperatūroje, dėl kurio gali susidaryti oksidinis šlakas ir paveikti suvirinimo stiprumą bei elektrinį laidumą. Purkštukų konstrukcija ir dujų srautas turi būti optimizuoti. |
|
6. Programinės įrangos valdymo sistema |
Kelio programavimas: leidžia lanksčiai nustatyti suvirinimo kelius (paprastai tiesias linijas arba kelių{0}}segmentų linijas), pradžios / pabaigos taškus, lazerio įjungimo/išjungimo delsos laiką ir kt. Parametrų valdymas: leidžia tiksliai valdyti ir valdyti tokius parametrus kaip lazerio galia, suvirinimo greitis, dažnis ir bangos forma. |
Įprastų suvirinimo parametrų diapazonas:
- Lazerio galia: (Priklauso nuo medžiagos storio ir suvirinimo greičio)
- Suvirinimo greitis: 100–500 mm/s
- Taško dydis: 50–200 μm
- Bangos formos moduliavimas: Gali būti naudojamos impulsinės arba nuolatinės bangos formos; galia kartais sumažinama suvirinimo pradžioje ir pabaigoje, kad būtų kuo mažiau purslų.
Lazerinis suvirinimo aparatas šynoms
Klasifikavimas pagal lazerio spindulio režimą ir išvesties charakteristikas
Tai pats svarbiausias klasifikavimo metodas, tiesiogiai nustatantis energijos įvedimo režimą ir galutinės suvirinimo kokybę.
1. Vieno-režimo (vieno-režimo / pagrindinio režimo) lazerinis suvirinimas
◎ Privalumai: Didelis suvirinimo siūlės gylio{0}}ir-pločio santykis, greitas suvirinimo greitis, maža šilumos-veikiama zona (HAZ), tinka tiksliam suvirinimui ir plonoms medžiagoms.
◎ Trūkumai: reikalauja itin griežtų surinkimo leistinų nuokrypių (dažniausiai vadinamas „nuliniu tarpu“); kitu atveju labai tikėtina, kad{0}}perdegimas ar defektai.
◎ Principas: sukuria labai smulkią lazerio dėmę, artimą difrakcijos ribai (paprastai 20–50 μm), todėl pasiekiamas itin didelis energijos tankis.
◎ Programos: buvo pagrindinis sprendimas ankstyvosiose stadijose; ir šiandien vis dar naudojamas programose, kurioms reikalinga griežta šilumos įvedimo kontrolė, pvz., plonos{0} plėvelės baterijos ir specifinės maitinimo elementų struktūros.
2. Kvazi{1}}Nepertraukiamas bangos (QCW) suvirinimas lazeriu
◎ Privalumai: Santykinai mažas šilumos įdėjimas, dėl kurio sumažėja baterijų elementų vidinės struktūros terminis pažeidimas; efektyvi purslų kontrolė.
◎ Trūkumai: Suvirinimo greitis paprastai yra lėtesnis nei nepertraukiamo banginio suvirinimo lazeriu.
◎ Principas: tiekia didelę energiją impulsiniu režimu, bet su dideliu impulsų dažniu, todėl susidaro nuolatinė suvirinimo siūlė. Kiekviename impulsų cikle jis sukuria labai didelę didžiausią galią, nors vidutinė galia yra mažesnė.
◎ Programos: Suvirinant šilumai -jautrias medžiagas (pvz., akumuliatoriaus elementus), QCW yra svarbus pasirinkimas siekiant kiek įmanoma sumažinti šiluminį poveikį.
3. Hibridinis lazerinis suvirinimas (hibridinis lazerinis suvirinimas)
◎ Privalumai: Žymiai sumažina purslų ir poringumą, pagerina suvirinimo siūlės paviršiaus lygumą, užtikrina didesnį tarpų toleranciją ir užtikrina stabilesnį suvirinimo procesą. Šiuo metu tai yra pagrindinis aukščiausios klasės{1}}aptaškymo problemų sprendimas.
◎ Trūkumai: Sudėtingesnė sistemos konfigūracija ir didesnė kaina.
◎ Šviesolaidinis lazeris (FL): atsakingas už gilaus įsiskverbimo suvirinimą, užtikrinantį aukštą įsiskverbimo galimybę.
◎ Puslaidininkinis lazeris (SL):Atsakingas už pašildymą ir kontroliuojamą vėsinimą; turi didesnę spindulio vietą su vienodu energijos pasiskirstymu.
Principas: ne vieno lazerio tipo klasifikacija, o kombinuota strategija. Dažniausia konfigūracija yra skaidulinis lazeris + puslaidininkinis lazeris (FL-SL Hybrid).
◎ Programos: Aukštos{0}}galybės akumuliatoriaus šynų suvirinimas, ypač tinka klientams, kuriems taikomi nulinės purslų tolerancijos reikalavimai.
Klasifikavimas pagal spindulio skenavimo ir apdorojimo technologiją
Šios kategorijos technologijos nustato, kaip lazeris nukreipiamas ir taikomas medžiagai, tiesiogiai veikiant gamybos efektyvumą ir lankstumą.
1. Fiksuotas optinis suvirinimas (statinė optika)
◎ Principas: Lazerio galvutė nejuda, o suvirinimo kelias pasiekiamas judinant darbo stalą (arba naudojant robotą ruošiniui perkelti).
◎ Savybės: Paprasta sistemos struktūra, bet mažesnis efektyvumas ir menkas lankstumas. Šiuo metu retai naudojamas didelės spartos{1}}gamybos linijose.
2. Galvo Scanner Welding (Galvo Scanner Welding)
◎ Privalumai: Itin didelis greitis, kurio efektyvumas gerokai viršija mechaninius judesius; labai lankstus programavimas leidžia lengvai suvirinti įvairius sudėtingus 2D raštus.
◎ Trūkumai: ribotas nuskaitymo diapazonas (paprastai viename „lauke“), reikalaujantis roboto judėjimo lauke esančiose srityse; aukšti lygumo reikalavimai lauke, kad būtų išvengta defokusavimo.
◎ Principas: naudoja didelio greičio{0}}galvo veidrodžio variklius, kad atspindėtų lazerio spindulį, leidžia greitai nukreipti plokštumą, valdant programinę įrangą, ir pasiekiamas milisekundžių-lygio padėties perjungimas.
◎ Programos: dominuojanti technologija dabartiniam fotovoltinių stygų suvirinimui ir maitinimo akumuliatoriaus moduliui / paketiniam suvirinimui. Gaminant elektromobilių akumuliatorių, CCS šynų mazgai prideda vario{1}}aliuminio skirtingų metalų iššūkių - žr.vario-aliuminio lazerinis suvirinimas CCS šynų mazguose.
3. Svyruojantis / svyruojantis suvirinimas
◎ Privalumai: Efektyviai padidina suvirinimo plotį, žymiai pagerina toleranciją surinkimo tarpams; maišo išlydytą baseiną, kad paskatintų dujų išsiskyrimą, sumažintų poringumą ir purslų taškymą; pagerina suvirinimo siūlių susidarymą.
◎ Trūkumai: Šiek tiek sumažina maksimalų suvirinimo greitį.
◎ Principas: suvirinimo galvutėje integruojamas virpesių modulis (paprastai valdomas elektromagnetiniu arba balso ritės), leidžiančiu lazerio spinduliui greitai ir aukštu -dažniu svyruoti pagal iš anksto nustatytą modelį (pvz., apskritą, aštuonių figūrų{3}}, linijinį).
◎ Programos: tapo standartine šynų suvirinimo kokybės gerinimo funkcija -ypač aliuminio medžiagų-ir dažniausiai integruojama su galvaniniais skaitytuvais arba robotizuotomis sistemomis.
4. Sijos padalijimas suvirinimas (sijos skaidymas)
◎ Privalumai: žymiai pagerintas gamybos efektyvumas, leidžiantis vienu metu suvirinti kelis suvirinimo taškus arba siūles.
◎ Trūkumai: Sudėtinga optinė sistema; labai svarbus tolygus energijos paskirstymas tarp sijų; didesnė kaina.
◎ Principas: Naudoja optinius komponentus, kad padalintų vieną lazerio spindulį į kelis pluoštus (pvz., 2-in-1, 4-in-1), kad vienu metu būtų galima suvirinti keliose vietose.
◎ Programos: tinka didelio{0}}efektyvumo gamybos scenarijams, pvz., vienu metu suvirinant kelis taškus fotovoltinių stygų suvirinimo aparatuose.
Galvo skenuojantis lazerinis suvirinimo aparatas
Norėdami gauti platesnę ląstelių{0}}to-sujungimo grandinę, ši apžvalgalazerinis suvirinimas akumuliatorių gamybaiapima skirtukų, sandarinimo ir šynų procesus.
Klasifikavimas pagal suvirinimo strategiją ir medžiagų pritaikymą
1. Vieno-sluoksnio suvirinimas
Labiausiai paplitęs metodas, kai lazerio spindulys yra tiesiogiai apšvitinamas ant šynos ir elemento terminalo paviršiaus (arba fotovoltinės juostos ir saulės elemento) suvirinimui.
2. Prasiskverbimo suvirinimas
Pirmiausia naudojama maitinimo baterijų konstrukcijoms, kur jungtis (arba šyna) dengia elementų gnybtą. Lazerio fokusas paprastai nustatomas ant jungties paviršiaus, leidžiant energijai prasiskverbti per jungtį ir suformuoti išlydytą telkinį ant gnybto paviršiaus ir pasiekti metalurginį ryšį. Norint išvengti perdegimo, būtina tiksliai valdyti energijos sąnaudas.
3. Įvairių medžiagų derinių suvirinimas
Aliuminio-į-aliuminį suvirinimas: labiausiai paplitęs, tačiau aliuminis turi didelį lazerio atspindį ir yra linkęs į porėtumą bei purslų susidarymą, todėl tai yra techninis iššūkis. Dažnai sprendžiama naudojant virpesių suvirinimo arba hibridinio suvirinimo metodus.
Suvirinimas nuo vario-į-varią: varis turi dar didesnį atspindį ir puikų šilumos laidumą, todėl reikalingas didesnis galios tankis ir tikslesnis parametrų valdymas.
Aliuminio{0}}į-vario heterogeninio metalo suvirinimas: sudėtingiausias tipas. Jis linkęs sudaryti trapius intermetalinius junginius (IMC), kurie gali pabloginti elektros laidumą ir mechaninį stiprumą. Norint sustabdyti per didelį IMC sluoksnio augimą, reikia specialių technikų, tokių kaip greitasis suvirinimas (siekiant sumažinti šilumos patekimą), svyruojantis suvirinimas (siekiant skatinti vienodą lydinio sklaidą) ir specializuotos bangos formos valdymas.
Beveik{0}}nepertraukiamo banginio lazerinio suvirinimo aparatas
Pagrindinės šynų lazerinio suvirinimo šynų (sprogimo taškų) defektų priežasčių analizė
|
Defektų kategorija |
Specifinis pasireiškimas |
Tiesioginės pasekmės |
Pagrindinis mechanizmas |
|
Energijos įvedimo problemos |
Daugybė netaisyklingų metalo lašelių aplink suvirinimo tašką |
Trumpasis jungimas, prasta išvaizda, užterštumas |
Per didelis energijos tankis sukelia momentinį smarkų metalo garavimą; garų slėgis išstumia išlydytą metalą. |
|
Medžiagos ir paviršiaus problemos |
Nenuoseklus purslų dydis, šiurkštus suvirinimo paviršius |
Prastas suvirinimas (šaltas lydmetalis), padidėjęs kontaktinis atsparumas |
Dangos nešvarumų arba paviršiaus teršalų (pvz., aliejaus, drėgmės) garavimas ir plėtimasis sukelia taškymąsi. |
|
Apsauginių dujų problemos |
Pajuodusi oksidacija suvirinimo vietoje, kartu su purslais |
Padidėjęs suvirinimo trapumas, sumažėjęs elektros laidumas |
Apsauginių dujų gedimas sukelia išlydyto metalo ir oro reakciją; prastas sklandumas ir netolygus garų slėgis sukelia purslų. |
|
Įrangos ir proceso stabilumas |
Nestabilus purslų reiškinys, svyruojanti kokybė (gera / bloga protarpiais) |
Derliaus svyravimai, sunkiai kontroliuojami |
Parametrų nestabilumas arba nestabili įrangos būklė sukelia periodinius energijos įvesties ar fizinės būklės anomalijas. |
Šynų purslų ir sprogimo taškų defektų pagrindinės priežasties analizė
|
Analizės dimensija |
Konkretus turinys |
Paaiškinimas ir pavyzdžiai |
|
Defektų charakteristikos |
Makroskopinė išvaizda |
Aiškiai matomi įlenkimai, skylės (sprogimo vietos) ant suvirinimo siūlės, aplink išsibarsčiusios netaisyklingos metalo dalelės. |
|
Mikroskopinė išvaizda |
Netaisyklingos įlenkimų briaunos, rodančios priverstinai suplėšyto išlydyto metalo morfologiją. |
|
|
Diagnostikos metodai |
Vizualinis / mikroskopinis patikrinimas |
Tiesioginis suvirinimo siūlės išvaizdos stebėjimas, siekiant nustatyti nepertraukiamas arba duobėtas vietas. |
|
EL testavimas |
Šviesios dėmės suvirinimo taške (rodo padidėjusią serijos varžą ir vietinį įkaitimą) arba tamsios dėmės (rodo srovės koncentraciją netoliese). |
|
|
Stebėjimas neprisijungus |
Didelės spartos{0}}kameros gali aiškiai užfiksuoti dinamišką metalo garavimo ir lašelių išmetimo procesą. |
|
|
Stebėjimas internete |
Integruoti plazminiai / optinių signalų monitoriai suvirinimo metu suaktyvina pavojaus signalus, tuo metu rodydami neįprastai intensyvius signalus. |
|
|
Tiesioginis poveikis |
Elektros našumas |
Prastas litavimas: Medžiagos praradimas sprogimo vietose sumažina efektyvų laidžių plotą, todėl smarkiai padidėja kontaktinis pasipriešinimas. |
|
Mechaninis veikimas |
Sumažėjęs sujungimo stiprumas: suvirinimo taško defektai sumažina tempimo stiprumą, todėl vėlesniuose procesuose jis gali sugesti. |
|
|
Patikimumo rizika |
Karšto taško rizika: didelio{0}}atsparumo taškai veikimo metu nuolat generuoja šilumą, todėl gali atsirasti karšto taško efektų ir pažeisti saulės elementus. |
|
|
Saugos rizika |
Trumpasis jungimas: didelės purslų dalelės gali sujungti gretimas grandines ir sukelti modulio trumpojo jungimo{0}}gedimą. |
Pagrindinės priežasties mechanizmas: kodėl susidaro šynų purslai
|
Pagrindinės priežasties kategorija |
Konkreti pagrindinė priežastis |
Sprendimai ir optimizavimo priemonės |
|
Proceso parametrai |
Perteklinė galia |
Atlikite DOE (eksperimentų planavimą), kad nustatytų proceso langą be purslų-; tinkamai sumažinti lazerio galią. |
|
Per lėtas greitis |
Padidinkite suvirinimo greitį, kad sutrumpintumėte lazerio ekspozicijos laiką ir išvengtumėte per didelio karščio kaupimosi. |
|
|
Nėra rampos valdymo |
Įgalinkite lazerio galios funkciją „Ramp Up/Down“ (nuolydžio kilimas / kritimas), kad užtikrintumėte sklandų galios perėjimą paleidimo / sustabdymo fazių metu. |
|
|
Per mažas dėmės dydis |
Šiek tiek padidinkite defokusavimo atstumą, kad padidintumėte dėmės dydį ir sumažintumėte didžiausią energijos tankį. |
|
|
Įeinančios medžiagos |
Per didelis alavo dangos storis ant šynos |
Stiprinti gaunamų medžiagų patikrinimą; derinti su tiekėjais, kad alavo sluoksnio storis būtų kontroliuojamas optimaliame diapazone. |
|
Alavo kompozicijos problemos |
Patvirtinkite alavo lydinio tipą; venkite medžiagų, kuriose yra žemos -virimo temperatūros-priemaišų (pvz., tam tikro fosforuoto vario). |
|
|
Paviršiaus užterštumas |
Pagerinti gaunamų medžiagų ir gamybos linijos švaros valdymą; užtikrinti, kad suvirinimo vietoje nebūtų alyvos, oksidų sluoksnių ar drėgmės. |
|
|
Prastas tinklelio linijų litavimas |
Atsiliepimai saulės elementų gamintojui, siekiant optimizuoti tinklelio pastos formulę ir šilkografijos / sukepinimo procesą. |
|
|
Įrangos būsena |
Apsauginių dujų problemos |
Patikrinkite dujų tiekimą: Užtikrinkite aukštą dujų grynumą (pvz., 99,99 % N₂), sureguliuokite srautą (~15–25 l/min.) ir įsitikinkite, kad antgalis neužblokuotas ir tinkamai nukreiptas į lydalo baseiną. |
|
Nepakankamas suspaudimo slėgis |
Sureguliuokite arba pakeiskite spaustukus, kad suvirinimo metu būtų užtikrintas sandarus šynos ir saulės elemento kontaktas, sumažinant šiluminę varžą. |
|
|
Nestabili lazerio išėjimo galia |
Periodiškai kalibruokite lazerio išvestį naudodami galios matuoklį, kad užtikrintumėte stabilumą. |
|
|
Galvo/Focus Drift |
Reguliariai atlikti įrangos priežiūrą ir optinės sistemos derinimą. |
|
|
Aušinimo sistemos gedimas |
Patikrinkite lazerio ir aušintuvo vandens temperatūrą, kad užtikrintumėte efektyvų aušinimą ir išvengtumėte „terminio lęšio“ efekto. |
|
|
Aplinkos veiksniai |
Didelė aplinkos drėgmė |
Kontroliuokite dirbtuvių drėgmę, kad išvengtumėte vandens garų kondensacijos ant medžiagos paviršių. |
Šynų purslų ir sprogimo taškų pagrindinės priežasties atsekamumas:
- Pirmoji diagrama (mechanizmo analizė): padeda inžinieriams greitai suprasti pagrindines kategorijas, iš kurių gali kilti purslų.
- Antroji diagrama (defektų analizė): aprašomas fizinis purslų susidarymo procesas, padedantis suprasti „kodėl jis sprogsta“.
- Trečioji diagrama (pagrindinės priežasties atsekamumas): yra svarbiausias įrankis sprendžiant problemą. Reiškinys atsekamas iki konkretiausių, veiksmingiausių ir kontroliuojamų galutinių veiksnių.
Rekomenduojama praktinio naudojimo trikčių šalinimo seka:
- Suteikite pirmenybę proceso parametrams: Patikrinkite, ar esami nustatymai yra patvirtintame proceso lange, ypač lazerio galia ir suvirinimo greitis. Nedelsdami patikrinkite, ar įjungtas maitinimo rampos{1}}aukštyn/žemyn valdymas.
- Tada patikrinkite įrangos būklę: Patvirtinkite, ar apsauginių dujų srautas ir grynumas atitinka reikalavimus; patikrinkite, ar tvirtinimo įrankis nepažeistas; patikrinti lazerio išvesties stabilumą (galima išmatuoti galios matuokliu).
- Tada patikrinkite gaunamas medžiagas: Atsitiktinai paimkite esamą šynų partiją, kad patikrintumėte skardos sluoksnio storį ir paviršiaus švarumą, palygindami juos su anksčiau geromis partijomis.
- Galiausiai įvertinkite aplinkos sąlygas: Patikrinkite, ar nėra kokių nors neįprastų dirbtuvių temperatūros, drėgmės ar dujų tiekimo pokyčių.
Dažni suvirinimo defektai, priežastys ir sprendimai
Toliau pateikiamos dažniausiai pasitaikančios problemos suvirinant šynų lazeriu, jų pagrindinės priežastys ir atitinkami sprendimai.
1. Šaltas litavimas / Nepakankamas suvirinimo stiprumas
Fenomenas:
Didelis kontaktinis atsparumas suvirinimo taške, mažas mechaninio sujungimo stiprumas; nedidelė išorinė jėga gali sukelti atsiskyrimą. EL bandymas rodo lokalizuotas ryškias dėmes arba neįprastai didelį serijinį pasipriešinimą.
Priežastys:
◎ Nepakankamas energijos suvartojimas: Lazerio galia per maža arba suvirinimo greitis per didelis, todėl prasiskverbimo gylis nepakankamas ir nepavyksta suformuoti veiksmingo metalurginio sukibimo.
◎ Prastas kontaktas / tarpas: Nepakankamas suspaudimo slėgis arba iškrypę saulės elementai sukuria tarpus tarp šynų ir elementų tinklo linijų.
◎ Paviršiaus užterštumas: Oksido sluoksniai, alyvos likučiai arba srauto likučiai ant elementų tinklelio arba šynų paviršiaus trukdo sudrėkinti.
◎ Sijos nesutapimas: Galvo nesutapimas arba vizualinės padėties nustatymo klaida lemia, kad lazerio spindulys nepatenka į numatytą suvirinimo sritį.
Sprendimai:
◎ Optimizuokite lazerio parametrus (padidinkite galią arba sumažinkite greitį), kad užtikrintumėte pakankamai energijos.
◎ Patikrinkite ir sureguliuokite tvirtinimo įtaisą, kad užtikrintumėte vienodą ir stabilų slėgį.
◎ Stiprinti gaunamų medžiagų valymo ir švaros kontrolę.
◎ Reguliariai kalibruokite galvo skaitytuvą ir regėjimo sistemą.
2. Perdegimas- / saulės elementų įtrūkimas
Fenomenas:
Perteklinė lazerio energija perdega per saulės elemento silicio substratą, sukeldama ląstelių suskaidymą arba mikroįtrūkimus. EL bandymas rodo akivaizdžias tamsias dėmes arba tamsias linijas.
Priežastys:
◎ Per didelis energijos suvartojimas: per didelė lazerio galia, per lėtas suvirinimo greitis arba per ilgas lazerio taško išlikimo laikas.
◎ Netinkama fokusavimo padėtis: židinio taškas yra žemiau saulės elemento paviršiaus, todėl energija yra pernelyg koncentruota.
◎ Nenuoseklus ląstelės storis: Dėl įeinančių saulės elementų storio svyravimų plonesnės sritys yra labiau linkusios perdegti-pagal fiksuotus parametrus.
Sprendimai:
◎ Optimizuokite lazerio parametrus (sumažinkite galią arba padidinkite greitį).
◎ Iš naujo sukalibruokite fokusavimo plokštumą, kad įsitikintumėte, jog ji tiksliai yra ant ruošinio paviršiaus.
◎ Apsvarstykite galimybę įdiegti{0}}realaus laiko grįžtamojo ryšio energijos valdymo sistemą, kuri dinamiškai koreguoja galią pagal paviršiaus atspindį arba šiluminę spinduliuotę.
3. Aptaškymas
Fenomenas:
Išlydyto metalo lašeliai išsiskiria suvirinimo metu ir nukrenta ant saulės elementų paviršiaus arba aplinkinio ploto. Tai gali sukelti trumpąjį jungimą (jei jungiate gretimas grandines), prastą išvaizdą arba medžiagos praradimą suvirinimo taške.
Priežastys:
◎ Per didelis energijos suvartojimas: Metalas greitai ir smarkiai išgaruoja; garų slėgis išstumia išlydytą metalą.
◎ Medžiagos problemos: Šynų danga (alavo sluoksnis) yra per stora arba joje yra lakiųjų komponentų.
◎ Nepakankamas apsauginis dujas: Nepakankamas dujų srautas nesugeba veiksmingai slopinti metalo garų sprogimo.
Sprendimai:
◎ Naudokite rampos valdymo funkciją: palaipsniui didinkite arba sumažinkite lazerio galią suvirinimo pradžioje ir pabaigoje, kad išvengtumėte staigių galios pokyčių.
◎ Optimizuokite apsauginių dujų srauto greitį ir kampą, kad geriau uždengtumėte lydalo baseiną.
◎ Tinkamai sureguliuokite proceso parametrus, kad nustatytumėte proceso langą be purslų.{0}}
4. Paviršiaus oksidacija / pajuodinimas
Fenomenas:
Suvirinimo paviršius yra grubus, patamsėjęs ir neturi blizgesio, todėl sumažėja elektros laidumas ir mechaninės savybės.
Priežastys:
◎ Apsauginių dujų gedimas: Dėl nepakankamo dujų grynumo, mažo srauto arba užsikimšusio purkštuko išlydytas metalas reaguoja su deguonimi ore.
◎ Aplinkos tarša: Prasta oro kokybė aplink suvirinimo zoną.
Sprendimai:
◎ Patikrinkite ir įsitikinkite, kad apsauginė dujų tiekimo sistema tinkamai veikia; naudoti didelio-grynumo inertines dujas (pvz., 99,999 %).
◎ Padidinkite dujų srautą arba optimizuokite purkštuko konstrukciją, kad užtikrintumėte visišką lydalo baseino aprėptį.
5. Netolygi suvirinimo siūlės išvaizda
Fenomenas:
Nenuoseklus suvirinimo plotis, suvirinimas su pertrūkiais, įlenkimai ar įdubimai (kupranugariai).
Priežastys:
◎ Nestabilūs parametrai: lazerio galios svyravimai arba ne{0}}tolygus suvirinimo greitis.
◎ Nenuoseklus maitinimas: Šynų storio, dangos storio arba lygumo svyravimai.
◎ Šilumos kaupimasis: Nepertraukiamo suvirinimo metu liekamoji šiluma iš ankstesnių suvirinimo taškų paveikia kitą suvirinimo tašką.
Sprendimai:
◎ Reguliariai atlikite lazerinės sistemos techninę priežiūrą, kad užtikrintumėte stabilų našumą.
◎ Griežtai kontroliuokite gaunamų medžiagų kokybę.
◎ Pridėkite aušinimo laiką suvirinimo keliu arba naudokite skip{0}}suvirinimo režimą, kad išsklaidytumėte šiluminį poveikį.