1- 배터리 트레이/에너지 저장 팩 박스 알루미늄 합금 용접 공정 특성

새로운 에너지 액체 냉각 팩 박스, 배터리 트레이 및 기타 제품을 제조할 때 액체 냉각 채널과 다중 캐비티 구조는 전형적인 복잡한 설계 특징입니다(그림 1 참조). 이러한 구조에는 종종 다음과 같은 특징이 포함됩니다.

그림 1: 배터리 트레이의 일반적인 디자인

3차원 공간 인터레이싱: 유동 채널은 많은 수의 공간적 전환점을 가진 사문석 모양으로 분포됨;

다단계 연결: 주 캐비티와 하위 캐비티는 얇은 벽의 파티션(두께 2-3mm)으로 연결됨;

소형화 특징: 유동 채널 단면 크기가 작고(알루미늄 프로파일 유동 채널의 최소 벽 두께는 1.2mm임) 용접 접근성이 낮음.

2- 배터리 트레이 제조에서 여러 용접 기술을 결합하는 어려움 분석

배터리 트레이 제조 실무에서는 마찰 교반 용접(FSW), 냉간 금속 전이 용접(CMT), 전통적 용융 용접(TIG/MIG) 및 기타 기술의 조정된 적용과 같은 여러 용접 기술을 결합해야 합니다. 이러한 조합은 경량, 강도, 밀봉 및 생산 효율성을 고려하는 것을 목표로 하지만 다음과 같은 핵심적인 어려움에도 직면합니다.

a. 여러 공정의 조정된 열 입력 문제

다양한 용접 기술(예: FSW 및 레이저 용접)은 열 입력에 큰 차이가 있어 재료 성능 변형 및 열 변형을 쉽게 일으킬 수 있으며 용접 순서와 매개변수 조정을 최적화하여 해결해야 합니다.

b. 장비 호환성 및 효율성 병목 현상

장비 전환이 복잡하고 매개변수 동기화 정확도 요구 사항이 높습니다. 협업 효율성을 개선하고 사이클 시간을 줄이려면 모듈식 워크스테이션 설계와 지능형 용접기가 필요합니다.

c. 밀봉 강도와 비용의 균형 맞추기의 과제

여러 용접부 교차점에서 누출 위험이 높으며(결함의 70% 차지) 중복 밀봉 + 토폴로지 최적화 설계가 필요합니다.

3-엔지니어링 실무: 배터리 트레이, 에너지 저장 액체 냉각 PACK 박스 다중 용접 공정 조정 

a. 용접 흉터 위치 계획

· 용접 위치 최적화: 제품 설계 단계에서는 용접 흉터가 제품 기능에 영향을 미치는 주요 부분 또는 영역에 나타나지 않도록 용접 위치의 합리성을 충분히 고려해야 합니다. 예를 들어, 전면 프레임과 물 노즐 사이의 간격을 조정하여 용접 흉터 간섭을 방지하고, 물 노즐의 용접 위치를 최적화하여 제품 성능에 미치는 영향을 줄입니다.

· 제품 구조와의 일치: 용접 위치는 제품 구조와 일치하여 용접이 제품 사용 중 다양한 하중과 응력을 견딜 수 있도록 해야 합니다. 예를 들어, 액체 냉각판 프로젝트에서 용접 위치를 합리적으로 계획하여 제품의 구조적 안정성과 신뢰성을 개선합니다.

· 작동 및 감지가 쉬움: 용접 위치는 작업자가 용접 작업과 후속 품질 검사를 수행하기 편리해야 합니다. 예를 들어, 도달하기 어렵거나 가시성이 낮은 위치에서 용접을 피하여 용접 효율성과 품질을 개선합니다.

b. 용접 흉터 제어

· 용접 흉터 크기: 용접 흉터의 크기는 엄격하게 제어해야 합니다. 일반적으로 용접 흉터 높이는 4/6mm 범위 내에 있어야 하며, 용접 흉터는 평면을 초과하지 않아 제품의 외관과 조립 정확성을 보장합니다. 예를 들어, 액체 냉각판 프로젝트에서 용접 흉터의 크기는 용접 매개변수와 공정을 조정하여 성공적으로 제어되었으며, 용접 흉터가 제품 성능과 품질에 미치는 영향을 피했습니다.

· 용접 흉터 모양: 과도한 용융이나 불완전한 융합을 피하기 위해 용접 흉터 모양은 가능한 한 규칙적이어야 합니다. 용접 매개변수와 작동 기술을 최적화함으로써 용접 흉터 모양을 효과적으로 개선하고 용접 품질을 개선할 수 있습니다.

· 연삭 처리: 마찰 용접 위치에서 생성된 오목한 용접 자국의 경우 연삭 처리를 사용하여 매끄러운 표면을 보장하여 제품 외관 및 성능 요구 사항을 충족합니다.

c. 용접 순서 최적화

· 분할 용접: 대형 제품의 경우 분할 용접 방법은 전체 변형을 효과적으로 제어할 수 있습니다. 제품을 여러 영역으로 나누어 순차적으로 용접하면 용접 공정 중 열 집중을 줄이고 열 변형 위험을 줄일 수 있습니다.

· 단계별 수정: 용접 공정 중에 단계별 수정 방법을 사용하여 용접 변형을 제때 조정합니다. 용접 공정 중 제품 변형을 지속적으로 측정하고 수정함으로써 최종 제품의 치수 정확도와 모양이 설계 요구 사항을 충족하도록 보장됩니다.

· 용접 경로 최적화: 동일한 영역에서 반복 용접을 피하고 열 입력을 줄이기 위해 용접 경로를 합리적으로 계획합니다. 예를 들어, 액체 냉각판 프로젝트에서 용접 경로를 최적화하여 용접 공정 중 열 입력을 줄이고 용접 품질을 개선했습니다.

d. 변형 협업 제어

액체 냉각판은 용접 공정 중에 열 변형을 겪어 제품의 치수 정확도가 감소합니다.

최적화 조치:

· 분할 용접 및 단계별 수정 방법을 사용하여 전체 변형을 제어합니다.

· 용접 매개변수를 최적화하고, 전류와 전압을 줄이고, 열 입력을 줄입니다.

· 고정구를 사용하여 제품을 고정하여 용접 중 움직임과 변형을 줄입니다.

· 대칭 용접 방법을 사용하여 용접 열을 고르게 분산시킵니다.

당사는 열설계와 경량화에 관한 기술과 정보를 정기적으로 업데이트하여 참고할 수 있도록 공유해 드리겠습니다.Walmate에 관심을 가져주셔서 대단히 감사합니다.