超聲波焊接與激光焊接的區別

目前，焊接工藝的優劣對平板太陽能集熱器的熱傳遞起到決定性的作用，而國內平板太陽能熱水器集熱器（集熱板）主流焊接有激光焊和超聲波焊，平板太陽能集熱器吸熱板主要採用鋁片和銅片兩種，而流道基本都採用銅管，這兩種焊接方法在實際運用中各有千秋。

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激光焊接 VS 超聲波焊接

激光技術是採用偏光鏡反射激光產生的光束使其集中在聚焦裝置中產生巨大能量的光束，通過脈衝瞬間發出的激光焦點達到上千攝氏度，會在幾毫秒內將金屬材料熔化和蒸發，利用這一效應來進行太陽能集熱器板芯流道與高選擇性吸熱塗層的焊接，在太陽能吸熱膜層上間隔3~5mm一個焊點。

屬於非接觸式焊接，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長。它的優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塗層表面。這也是造成業內輿論導向激光焊接優於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構發生變化，機械強度變差，且對導熱性能有一定影響。目前國內激光焊接代表生產商有：大族激光、聯贏激光、楚天激光等企業。

超聲波焊接是利用超聲波高頻機械振動產生的高密度能量，在工件表面產生塑性變形並在壓力下破壞表面層，使所焊金屬在常溫下產生的物理性連接。超聲波焊接雖然會破壞膜層的3%左右，但因為是連續型非熔化焊接，熱傳導效率方面相對較好。同時在材料成本方面超聲波焊接具有一定優勢，超聲波焊適應薄的產品，國際上主流平板產品銅板一般為0.12mm-0.2mm之間，企業為考慮材料成本，現在有些企業選用鋁板，超聲波焊選擇0.2-0.3mm即可。

而激光焊適應於厚的材料，如選用鋁板厚度一般選擇0.4mm，造成材料成本方面高些。其實兩種焊接技術各有千秋，使用哪種焊接設備企業應根據自身的實際情況來選擇更合適的，而不是籠統的評價兩種焊接技術的優劣。目前國內超聲波焊接代表生產商有：五星、鵬桑普、九陽等企業。

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超聲波焊接優勢 VS 激光焊接優勢

激光技術的優勢在於所焊工件上不需要加壓，整體變形小，能夠最小程度破壞吸熱塗層表面；但激光焊接也會影響焊接物體物理結構的變化，焊點受冷熱交替衝擊頻繁易導致斷裂，強度較差，這對於平板集熱器晝夜間歇工作導致的冷熱交替影響尤為致命。

超聲波金屬焊接其優點是焊接材料不熔融，不脆弱金屬特性，焊接時間短，熔合強度高、接近冷態加工；但會破壞吸熱層3%左右，所焊接金屬不能太厚（一般≤5mm這對於平板太陽能吸熱板焊接來說反而成為優勢），而且因為是連續型非熔化焊接，熱傳導效率方面相對較好，有人做過試驗同等工況下，超聲波焊接的產品比激光焊熱傳導效率要高3%左右。

超聲波金屬點焊機用於金屬的同類焊接,並能對銅、銀、鋁、鎳有色金屬的細薄材料，實施單點、多點短條狀的焊接，可廣泛適用於熔斷片鋰電池的極耳等各種形狀的焊接。

超聲波金屬點焊機採用電子程序控制，功率大、效率高，自動化控制，操作容易，內置電子保護電路，使用安全，工作穩定可靠。焊件具有焊接面牢固、強度高，主觀、環保等特點。

目前國際上主流平板產品銅板的厚度一般為0.12mm~0.2mm之間，而銅管的壁厚多採用0.5mm，隨著銅價格的不斷上漲，企業為考慮材料成本，越來越多地選用鋁板，銅的導熱係數為390W/（m·K），鋁的導熱係數為237W/（m·K），按照熱傳導基本公式Q=姿×A×T/L，鋁板厚度達到銅板的1.65倍（2mm~3mm）即可達到相同的傳熱速率。

超聲波焊接機適合焊接比較薄的產品，激光焊接會把薄的直接激穿。還有一個重要的方面是，激光焊接機的價格是超聲波焊接機的數倍以上。

來源：激光製造網

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