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平板太阳能集热器焊接设备工艺解析 佛山市顺德区楚鑫机电有限公司 刘晓兵 平板太阳能热水器吸热板主要有铝片和铜片两种，流体管道也有铜、铝两种。铝管由于需考虑腐蚀问题，基本都采用铜管。除了早期很多厂家采用铜铝复合工艺外，现目前主流是采用焊接方法。 一、平板太阳能热水器集热器（集热板）焊接主要有两种方式。 1. 激光焊 代表生产商：深圳联赢激光。激光焊是利用高能激光将所焊金属熔化而产生连接。在太阳能吸热板焊接中采用间隔3-5mm一个焊点的形式焊接。 优点：在所焊工件上不需要加压，整体变形小（据五星鲍工反映：所用德国激光焊机焊出来的板会上凸，与玻璃接触产生磨花现象。这个刚好和超声波焊相反，超声波焊是下凹）；吸热层表面破坏小。 缺点：金属片和铜管之间绝对导热面积小，影响热传导效率；对铜管平直度要求高，不易对准焊接位；焊点强度较差，冷热交替频繁或受外力时，焊点易断裂。 2. 超声波焊 代表生产商：楚鑫机电。超声波焊是利用超声波焊头所产生的往复加速度，使所焊金属在常温下产生的物理性连接。 优点：焊接牢固，热传导效率高。 缺点：在吸热层表面会留下3mm左右的焊痕，减小吸热面积；片材表面会产生波浪状变形，可通过表面压纹避免；对铜管机械强度要求高。 对于生产效率，两者差不多，激光焊稍逊。对于热传导效率，即使超声波焊接会在吸热板上产生焊痕，超声波焊接的产品比激光焊热传导效率要高3%左右（即同等工况下，水温高3%左右）。 二、下面针对超声波焊接做详细分析： 超声波滚焊机机械结构分两大门派：1.连续型结构；2.夹管型结构。对于整板（如铜片材料为1m X 2m),连续型结构是不能用的。 1.连续型结构 代表生产商：德国STAPLA。 特点：超声波机头不动，铜管及片材移动。 优点：片材可用带卷料，可实现连续运行，好并线（如在生产线上可加装压纹结构);占地面积小。 缺点：由于其夹铜管靠2个滚轮实现，对于铜管精度要求高；容易出现拧片现象（即：焊完后成品扭曲）；参数不易调整；所焊铜片宽度不能超过250mm，即只能进行单条焊接。 典型用户：海尔、嘉普通。 2. 夹管型结构 夹管型结构又有单条和整板之分。 1）单条的夹管型结构。代表生产商：楚鑫机电、美国AMTECH。 特点：超声波机头移动，铜管及片材不动。 优点：焊接牢固，材料要求低。 缺点： 焊接长度受机架限制；占地面积大；机器重。 典型用户：五星、嘉普通。 另外，超导热管也是用这种机型，区别为压片结构为：拉片。典型用户：VISSEMAN、太阳雨。 2）手动整板的夹管型结构。代表生产商：楚鑫机电。 特点：手动移动焊接整板吸热板。相对于自动机器，具有价格上的优势。 典型用户：宏希、兴业。 三、自动整板焊机有两种基本结构：1.超声波机头前后移动型；2.吸热板前后移动型。自动整板焊机一般配一台超声波机头，少数可装2个机头。 1.超声波机头前后移动型 代表生产商：瑞士TELSONIC。 优点：生产效率稍高。 缺点：1）整套夹具制作成本高。 2）遭遇多规格铜管时，整套夹具需重新做，成本更高。 2.吸热板（管）前后移动型 表生产商：楚鑫机电、德国STAPLA（SCHUNK)。 优点：夹具制作成本低，多规格适应性好。 缺点：生产效率比上一种稍低。 典型用户：金润天（桑乐）； 天鹰（海尔）。 以上介绍了超声波滚焊在太阳能吸热板的具体应用，超声波滚焊只是超声波金属焊接在太阳能行业的一种应用。超声波应用于焊接主要分超声波塑料焊接和超声波金属焊接，超声波金属焊接机和超声波塑料焊接机到底有哪些不同呢？ 1.工作方式不一样。通常，超声波塑料焊接中焊头振动方向垂直于焊位，超声波金属焊接中焊头振动方向平行于焊位。有些特殊情况下，塑料焊也可采用平行方向，如较薄的塑料件。 2.由于超声波应用于焊接金属，对超声波焊接技术提出了更高的要求；相对于普通的塑料焊接，对功率容量、功率密度、稳定性及自动化控制等各个方面的要求，不是同一个级别。现国内超声波塑料焊接用发生器基本都采用自激式电路，典型代表为：8400、8700全桥电路及台湾机器常用的半桥电路，显著特点为有个调谐电感。如果将现有的用于塑料焊接的成熟技术直接转嫁到金属焊上，其技术上的先天不足，将导致产品的不稳定使用；其唯一的优势就是价格便宜，但对于金属焊本身的高要求，这点优势是很苍白的。 超声波金属焊的技术要求： 1.高功率容量、稳定的超声波发生器 稳定的超声波发生器首先要求为：频率自动跟踪。频率自动跟踪能保证换能器系统能工作在谐振状态，即焊头振幅的最大化。楚鑫机电采用世界最先进的PLL锁相环频率自动跟踪技术，更换模具及工作时无须调频。国内其它公司采