平板太陽能超聲波焊接技術探討

問答主題：平板太陽能超聲波焊接技術探討
問答嘉賓：劉曉兵
問答時間：201203
問答地點：中國太陽能產業聯盟網
嘉賓簡介：現任佛山市順德區楚鑫機電有限公司總經理，中國聲學會會員。
2003年創立佛山市順德區楚鑫機電有限公司，生產銷售超聲波金屬焊接設備至今。目前佛
山市順德區楚鑫機電有限公司所擁有的超聲波金屬焊接技術，在國內屬于填補國內空白的地
位。產品完全替代歐美進口同類產品。

問題：平板太陽能里吸熱片的焊接，有人說激光焊好，有人說超聲波焊好，您覺得哪種好？
回答：這兩種焊接方法，各有優缺點，從歐美廠家使用情況來看，超聲波焊還是占主流，下
面就具體說明一下：
激光焊是利用高能激光將所焊金屬熔化而產生連接。在太陽能吸熱板焊接中采用間隔3-5mm一個焊點的形式焊接。優點：在所焊工件上不需要加壓，整體變形??；吸熱層表面破壞小。缺點：金屬片和銅管之間絕對導熱面積小，影響熱傳導效率；對銅管平直度要求高，不易對準焊接位；焊點強度較差，冷熱交替頻繁或受外力時，焊點易斷裂。
超聲波焊是利用超聲波焊頭所產生的往復加速度，使所焊金屬在常溫下產生的物理性連接。優點：焊接牢固，熱傳導效率高。缺點：在吸熱層表面會留下3mm左右的焊痕，減小吸熱面積；片材表面會產生波浪狀變形，可通過表面壓紋避免；對銅管機械強度要求高。
對于生產效率，兩者差不多，激光焊稍遜。對于熱傳導效率，激光焊也稍遜，即使超聲波焊接會在吸熱板上產生焊痕，超聲波焊接的產品比激光焊熱傳導效率要高3%左右（即同等工況下，水溫高3%左右）。

問題：我們公司買了一臺超聲波滾焊機，總不穩定，焊接出來后很多地方虛焊，焊接強度也不高，這是什么問題？
回答：超聲波焊接不穩定，需從三個方面找原因：
１機器本身：超聲波金屬焊接技術要求很高，完全不同于超聲波塑料焊接技術?，F在國內能
做好超聲波金屬焊的公司也只有楚鑫機電了，其它公司都是用超聲波塑料焊的配置來做，當
然做不好，表象就是焊接不穩定。所以買機器，要不就買楚鑫產品，或者買進口歐美產品。
２所焊材料：這里重點講一下銅管。超聲波焊要求銅管有好的機械強度，這是超聲波焊接原
理所要求的，這就和銅管的壁厚及硬度有關了，有的廠家為了節省成本，銅管壁厚達不到要
求，在焊接的時候，銅管都變形了，那當然焊不好。
３焊接參數：不同的材料需要不同的參數，例如壁厚厚的吸熱片需要大些的超聲波振幅﹑大
些的壓力﹑粗一些的紋路......

問題：哪些吸熱材料適合超聲波焊接？
回答：現在市面上能夠買到的材料都能用超聲波焊接，像藍鈦膜﹑黑鉻﹑陽極氧化.....
這里要強調一下：陽極氧化的片材，在和銅管接觸位，需將氧化層去掉，才能焊接。

問題：您認為吸熱板用銅好，還是用鋁好？
回答：個人認為銅好，不論是從焊接結合強度，還是防腐特性，銅當然好，只不過價格貴。
從技術角度上來說，2倍當量的鋁能夠滿足導電及導熱特性，但是從超聲波焊接角度來說，
鋁和銅的結合強度，遠沒有銅和銅的結合強度高，另外鋁的防腐問題是個大問題。

問題：超聲波焊接的生產效率？
回答：超聲波焊接銅片速度一般為：8-9m/min;
           超聲波焊接鋁片速度一般為：10-12m/min。

問題：為什么超聲波焊接時，要在銅管上先滾一道？
回答：這個問題問得很專業，實際上用超聲波先滾一道不是必備條件，先滾一道只是一種方
法，其它的方法還有：清洗﹑打磨等，其目的都是為了便于超聲波進行焊接：形成清潔及帶
有一定摩擦系數的焊面。用超聲波先滾一道，是經過實踐檢驗的最穩妥的處理方法。進一步
的理解，就要從超聲波金屬焊接的原理來探究了。

問題：為什么貴司的產品比國內其它廠家的產品至少貴一倍以上？
回答：首先，我介紹一下我們的定價方式，我們產品分兩個部分，一個是超聲波部分；一個
是機架部分。我們的超聲波部分，價格是定在歐美產品一半的基礎上的；我們的機架部分，
價格是按國內的標準定價的。
國內其它廠家的產品，其超聲波部分是用流行的超聲波塑料焊部件來做的，本身就達不到超
聲波焊接金屬的要求，價格自然就低；另外，既然它的超聲波部分不行，機架部分也就沒花
心思去做了。相對于國內超聲波塑料焊機器，即使它們定價比我們的低一半以上，其毛利潤
也是很高的，所以有很多廠家還是希望進入這個市場。但這種急功近利的做法，我是不贊同
的，我希望他們能首先搞好超聲波金屬焊接的核心技術，再走向市場，不然的話會從基礎上
降低我國平板太陽能產品的品質，這會損人不利己。

問題：貴司的經營戰略是什么？
回答：首先，我們企業是以技術立企，目標是為客戶提供優質的超聲波金屬焊接設備；其次，
我們經營目標是像很多的德國企業一樣，做超聲波金屬焊接行業的隱形冠軍。