目前,焊接工藝的優(yōu)劣對平板太陽能集熱器的熱傳遞起到?jīng)Q定性的作用,而國內(nèi)平板太陽能熱水器集熱器(集熱板)主流焊接有激光焊接和超聲波焊接,平板太陽能集熱器吸熱板主要采用鋁片和銅片兩種,而流道基本都采用銅管,這兩種焊接方法在實(shí)際運(yùn)用中各有千秋。
激光焊接 VS 超聲波焊接
激光技術(shù)是采用偏光鏡反射激光產(chǎn)生的光束使其集中在聚焦裝置中產(chǎn)生巨大能量的光束,通過脈沖瞬間發(fā)出的激光焦點(diǎn)達(dá)到上千攝氏度,會在幾毫秒內(nèi)將金屬材料熔化和蒸發(fā),利用這一效應(yīng)來進(jìn)行太陽能集熱器板芯流道與高選擇性吸熱涂層的焊接,在太陽能吸熱膜層上間隔3~5mm一個(gè)焊點(diǎn)。
屬于非接觸式焊接,在被高度集中以提供焊接、切割及熱處理等功能前可傳送的距離相當(dāng)長。它的優(yōu)勢是在所焊工件上不需要加壓,整體變形小,能夠小程度破壞吸熱涂層表面。這也是造成業(yè)內(nèi)輿論導(dǎo)向激光焊接優(yōu)于超聲波焊接的重要原因,但激光焊接會使所焊接物體物理結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,機(jī)械強(qiáng)度變差,且對導(dǎo)熱性能有一定影響。目前國內(nèi)激光焊接代表生產(chǎn)商有:大族激光、聯(lián)贏激光、楚天激光等企業(yè)。
超聲波焊接是利用超聲波高頻機(jī)械振動產(chǎn)生的高密度能量,在工件表面產(chǎn)生塑性變形并在壓力下破壞表面層,使所焊金屬在常溫下產(chǎn)生的物理性連接。超聲波焊接雖然會破壞膜層的3%左右,但因?yàn)槭沁B續(xù)型非熔化焊接,熱傳導(dǎo)效率方面相對較好。同時(shí)在材料成本方面超聲波焊接具有一定優(yōu)勢,超聲波焊適應(yīng)薄的產(chǎn)品,國際上主流平板產(chǎn)品銅板一般為0.12mm-0.2mm之間,企業(yè)為考慮材料成本,現(xiàn)在有些企業(yè)選用鋁板,超聲波焊選擇0.2-0.3mm即可。
而激光焊適應(yīng)于厚的材料,如選用鋁板厚度一般選擇0.4mm,造成材料成本方面高些。其實(shí)兩種焊接技術(shù)各有千秋,使用哪種焊接設(shè)備企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身的實(shí)際情況來選擇更合適的,而不是籠統(tǒng)的評價(jià)兩種焊接技術(shù)的優(yōu)劣。