Verursacht die thermische Verformung des Gusseisenuntergrunds Schweißabweichungen? Vorstellung des Wärmekompensationsschemas der ZHHIMG-Solarschweißplattform mit Granituntergrund.

Bei der Herstellung von Solarmodulen hat die Schweißgenauigkeit direkten Einfluss auf die Produktqualität. Das traditionelle Gusseisen-Sockelmaterial neigt aufgrund seines hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten (ca. 12 × 10⁻⁶/°C) unter hohen Schweißtemperaturen und schwankenden Umgebungstemperaturen zu Verformungen. Wird das 1 Meter lange Gusseisen-Sockelmaterial um 10 °C erwärmt, kann es sich um 120 µm verlängern. Dies führt zu einer Verschiebung der Schweißposition, beeinträchtigt die Leistung und Lebensdauer des Solarmoduls und erhöht aufgrund von Spannungskonzentrationen die Wartungskosten.

Die Granitbasis ZHHIMG zeichnet sich durch ihre natürlichen Vorteile aus. Ihr Wärmeausdehnungskoeffizient liegt bei nur (4–8) × 10⁻⁶/℃ und ist damit weniger als halb so hoch wie der von Gusseisen. Zudem weist sie eine hohe Dimensionsstabilität bei Temperaturänderungen auf. Die Härte erreicht 6–7 auf der Mohs-Skala und hält somit dem hohen Druck und den Stoßkräften von Schweißgeräten stand. Die hervorragenden Dämpfungseigenschaften absorbieren Vibrationen und schaffen so ein stabiles Umfeld für hochpräzise Schweißarbeiten.

Auf dieser Grundlage verbessert der thermische Kompensationsalgorithmus von ZHHIMG die Schweißgenauigkeit weiter:

Echtzeitüberwachung: An wichtigen Stellen der Basis sind hochpräzise Temperatursensoren verteilt, um Temperaturdaten in Echtzeit zu erfassen (mit einer Genauigkeit von 0,1℃). Das Temperaturfeld der Basis wird anhand von Mehrpunktdaten umfassend analysiert.
Präzise Modellierung: Auf der Grundlage einer großen Menge experimenteller Daten und unter Berücksichtigung von Faktoren wie dem Wärmeausdehnungskoeffizienten von Granit sowie der Form und Größe der Basis wird ein thermisches Verformungsmodell erstellt, um die Verformung in alle Richtungen bei unterschiedlichen Temperaturen vorherzusagen.
Dynamische Kompensation: Das System passt die Bewegungsbahn der Schweißanlage in Echtzeit anhand der berechneten Verformung an. Wird eine Verformung ΔX in X-Richtung festgestellt, bewegt sich der mechanische Arm um ΔX in die entgegengesetzte Richtung, um der thermischen Verformung entgegenzuwirken.
Intelligente Optimierung: Der Algorithmus optimiert automatisch die Modell- und Kompensationsparameter auf Basis des Schweißprozesses, der Umgebungstemperatur und der Lebensdauer des Grundwerkstoffs und gewährleistet dabei kontinuierlich eine hohe Präzision.

In der Praxis führte die Einführung der ZHHIMG-Granitplattform in einem Unternehmen zu einer Verringerung der Fehlerrate seiner Produkte von 10 % auf unter 3 % und einer Steigerung der Produktionseffizienz um 30 %.