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掃描振鏡

基于掃描振鏡進(jìn)行同步過(guò)程控制(中)

星之球激光 來(lái)源:DILAS公司2012-02-04 我要評(píng)論(0 )   

準(zhǔn)同步焊接 為了檢驗(yàn)焊接的特性,我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)盒子形狀的 測(cè)試 部件,這種部件在汽車行業(yè)中最為常見(jiàn)(見(jiàn)圖3)。盒蓋是由摻雜了30%玻璃的PBT(聚丁烯對(duì)苯二酸鹽)制成...

  準(zhǔn)同步焊接

  為了檢驗(yàn)焊接的特性,我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)盒子形狀的測(cè)試部件,這種部件在汽車行業(yè)中最為常見(jiàn)(見(jiàn)圖3)。盒蓋是由摻雜了30%玻璃的PBT(聚丁烯對(duì)苯二酸鹽)制成的。我們使用壓縮空氣來(lái)漲破盒子來(lái)檢驗(yàn)焊接的質(zhì)量。

 

 圖 3:激光焊接測(cè)試盒
圖3   激光焊接測(cè)試盒


  在開(kāi)環(huán)過(guò)程中,處理溫度變化范圍很小。使用固定的焊接速度,激光功率必須要保證±2%的穩(wěn)定性,這樣才能達(dá)到大約11.2帕的最大破壞氣壓。

  在閉環(huán)過(guò)程中,處理溫度能夠從210℃變化到280℃,對(duì)焊接結(jié)果沒(méi)有太大的影響。處理溫度變化范圍比在開(kāi)環(huán)過(guò)程中大,并且破壞氣壓超過(guò)11.7帕。在高溫計(jì)的測(cè)量范圍中,焊接過(guò)程會(huì)受到激光透射部件的光學(xué)屬性的限制。在近紅外區(qū)的透射決定了所能實(shí)現(xiàn)的最大焊接速度。掃描振鏡及糾正色差平場(chǎng)透鏡的工作面積范圍,限制了焊接部件的大小。

  焊接

  用高功率半導(dǎo)體激光器實(shí)施的激光焊接,除了在電子制造領(lǐng)域具備優(yōu)勢(shì)外,也能在薄膜太陽(yáng)能電池焊接應(yīng)用中大顯身手。使用連續(xù)半導(dǎo)體激光器焊接,能獲得幾平方毫米大小的焊點(diǎn)(見(jiàn)圖4)。激光焊接是一種非接觸性焊接技術(shù),而且能精確散熱,熱影響區(qū)非常小。這限制了焊接過(guò)程中太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的熱應(yīng)力。

  通常硅太陽(yáng)能電池互相連接成一條細(xì)線,然后層疊在模塊里。這種技術(shù)要求使用額外的設(shè)備來(lái)處理又長(zhǎng)、又易碎的細(xì)線。采用激光焊接,能通過(guò)直接焊接疊層,完全避免對(duì)細(xì)線的處理。這些模塊的層疊順序一般是玻璃、聚合乙烯乙烯醋酸酯 (EVA)、鍍錫帶、太陽(yáng)能單元、鍍錫帶和透明 PVF 底層(聚乙烯化合物氟化物)。PV模塊的前面和后面能夠透射激光。焊接可以在層疊之前或之后進(jìn)行。關(guān)于焊點(diǎn)的拉力和接觸電阻,激光焊點(diǎn)的質(zhì)量超過(guò)其他連接技術(shù)。激光焊點(diǎn)的拉力比其他方法高出3倍,而熱阻只有其他方法的14%[1]。

  不需要移動(dòng)光學(xué)透鏡及太陽(yáng)能電池單元,掃描振鏡可以焊接太陽(yáng)能電池模塊上的所有連接點(diǎn)。由于平場(chǎng)透鏡有限的工作面積,必須要移動(dòng)掃描振鏡以處理模塊的所有單元。

  圖5顯示了閉環(huán)焊接過(guò)程中,溫度和激光功率相對(duì)于時(shí)間的變化曲線。溫度上升了150ms后,保持了200ms的穩(wěn)定,以將熱影響降至最小。

 

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