Kakšne so materialne zahteve za valje fotovoltaične valjarne za varilne trakove

      Valjarna fotonapetostne valjarne za varjenje trakov je osrednja delovna komponenta, ki je v neposrednem stiku z bakreno žico (surovino) in jo stisne. Hkrati mora izpolnjevati zahteve visoke trdnosti, visoke odpornosti proti obrabi, visoke dimenzijske stabilnosti in gladkosti površine, da zagotovi natančno velikost (toleranca debeline je običajno ≤± 0,002 mm) in kakovost površine fotovoltaičnega varilnega traku. Izbira materiala mora temeljiti na naslednjih osnovnih zahtevah:

1、Zahteve za temeljne materiale (dimenzija zmogljivosti)

      Izjemno visoka trdota in odpornost proti obrabi valjarne zahtevata dolgotrajno iztiskanje bakrene žice (trdota bakra je približno HB30-50), površina pa je nagnjena k obrabi zaradi trenja in iztiskanja. Če je trdota nezadostna, bo to povzročilo, da bo površina valjarne konkavna in da se bo dimenzijska natančnost zmanjšala, kar neposredno vpliva na enakomernost debeline varilnega traku. Zato mora imeti material valja površinsko trdoto ≥ HRC60 (trdota po Rockwellu), substrat pa mora imeti zadostno podporo za žilavost, da se prepreči trd in krhek zlom.

      Odlična dimenzijska stabilnost (nizek koeficient toplotnega raztezanja): Med postopkom valjanja nastaja lokalna toplota zaradi trenja med valjarno in bakrenim materialom. Če je koeficient toplotnega raztezanja materiala previsok, bo to povzročilo nihanje velikosti valjarne s temperaturo, kar bo povzročilo odstopanje v debelini zvarnega traku. Zato mora imeti material nizek koeficient linearne toplotne razteznosti (običajno mora biti ≤ 12 × 10 ⁻⁶/℃, v območju 20–100 ℃), da zagotovimo dimenzijsko stabilnost med dolgotrajnim valjanjem.

      Izjemno visoka površinska gladkost in ravnost fotonapetostnih varilnih trakov zahtevata stroge zahteve glede kakovosti površine (ni dovoljenih prask, vdolbin ali oksidacijskih madežev), površinska gladkost valjarne pa neposredno določa stanje površine varilnega traku. Zato mora biti material valjarne enostaven za poliranje do zrcalne gladkosti (Ra ≤ 0,02 μm) in v materialu ne sme biti nobenih napak, kot so pore ali vključki, da se izognemo površinskim napakam po poliranju.

      Med delovanjem valjarne z dobro odpornostjo proti utrujenosti in udarcem mora valjarna prenesti ciklične spremenljive obremenitve (stiskanje, trenje), ki lahko pri dolgotrajni uporabi zlahka povzročijo razpoke zaradi utrujenosti; Medtem pa lahko nihanja v hitrosti polaganja žice povzročijo trenutne udarne obremenitve. Zato mora imeti material visoko odpornost proti utrujanju (upogibna utrujalna trdnost ≥ 800 MPa) in določeno stopnjo žilavosti, da preprečimo razpoke ali lomljenje robov valjarne pod dolgotrajno obremenitvijo.

      Odpornost proti koroziji in oksidaciji: Kotalno okolje lahko pride v stik z vodno paro in sledi oljnih madežev v zraku, zato je treba kasnejši varilni trak očistiti pred pocinkanjem. Če je material valja nagnjen k oksidaciji ali koroziji, bo to povzročilo nastanek oksidne plasti na površini, ki onesnaži površino varilnega traku. Zato mora imeti material dobro odpornost na atmosfersko korozijo pri sobni temperaturi in rahlo korozijo zaradi onesnaženja z oljem, da se prepreči površinska oksidacija in luščenje.

2、Pomožne zahteve (dimenzije za obdelavo in vzdrževanje)

      Obdelovalnost: Material mora biti enostaven za natančno brušenje (zagotavljanje, da je toleranca okroglosti površine valja ≤ 0,001 mm) in poliranje, s čimer se je treba izogniti povečanju stroškov zaradi visokih težav pri obdelavi;

      Toplotna prevodnost: nekatere visokohitrostne valjarne zahtevajo hladilne sisteme in materiale z določeno toplotno prevodnostjo (kot je toplotna prevodnost trde zlitine ≥ 80 W/(m · K)), da omogočijo pravočasno odvajanje toplote zaradi trenja in dodatno zagotovijo dimenzijsko stabilnost.