Dalam sistem medan haba malar fotovoltaik, tiub pandu grafit yang ditekan secara isostatik berdiameter Φ300-500mm dengan panjang 400-600mm memainkan dua fungsi iaitu membimbing lelehan silikon dan penebatan medan haba. Kebundaran dinding dalaman (dikehendaki ≤ 0.025mm), nisbah panjang terhadap diameter (2.5-4:1) yang sesuai, dan kekasaran permukaan (Ra ≤ 0.8 μm) secara langsung mempengaruhi kesinambungan pertumbuhan hablur silikon tunggal. Jika kebundaran dinding dalaman melebihi piawaian, ia boleh menyebabkan aliran bahan silikon menjadi tidak sekata dan mengakibatkan kerosakan pada tepi hablur tunggal; Sifat grafit seperti kekerasan rendah (Mohs 1-2), rapuh tinggi, dan mudah mengumpul habuk, digabungkan dengan masalah pesongan pemprosesan akibat nisbah aspek yang besar, menyukarkan proses tradisional untuk menyeimbangkan ketepatan dan kecekapan. Sebuah syarikat tempatan terkemuka komponen grafit fotovoltaik sedang menghadapi tiga batasan utama semasa memproses tiub pandu grafit isostatik bertekanan tinggi kelodak (diperbuat daripada Toyo carbon TFG-85, dengan ketumpatan pukal ≥ 1.82g/cm³):
1. Kehilangan ketepatan kawalan: Secara tradisional, ia memerlukan empat proses: "mesin larik mendatar menggelek dinding luar → mesin pengorek menegak mengorek dinding dalam → pembetulan manual kestabilan lurus → aliran udara tekanan tinggi membersihkan habuk". Pengepit berulang kali menyebabkan penyimpangan koaksial antara dinding dalam dan rujukan flens melebihi 0.04-0.06mm, dan nisbah panjang terhadap diameter terlalu besar, mengakibatkan ralat kestabilan lurus dinding dalam sebanyak 0.08-0.1mm. Kadar buangan akibat ubah bentuk lenturan adalah 16%, dan kadar kelulusan produk akhir hanya 78%;
2. Masalah habuk: Habuk grafit terkumpul di dalam rongga dalam dinding dalaman tiub panduan. Selepas pembersihan dengan aliran udara bertekanan tinggi, masih terdapat 8% habuk yang tertinggal dalam produk, yang memerlukan pembersihan ultrasonik tambahan dan meningkatkan kos pengeluaran sebanyak 20%; Pada masa yang sama, habuk menembusi bearing spindal dan rel panduan peralatan, mengakibatkan purata 11 kegagalan mesin setiap bulan, dan kitaran degradasi kepersisan rel panduan dipendekkan kepada 4 bulan;
3. Kecekapan rendah: Kitar pemprosesan satu unit tiub panduan mengambil masa sehingga 42 minit, di mana pembetulan manual dan pembersihan habuk menyumbang sebanyak 35%, serta memerlukan kerjasama 2 operator. Kos buruh bagi satu produk melebihi 32 yuan; Alat pemotong berlian mudah patah akibat getaran pemotongan, dengan jangka hayat hanya 30 unit setiap bilah dan kos perkakas sebanyak 26 yuan bagi setiap produk.
Senario penggunaan pelanggan
Untuk mengatasi kesulitan tersebut, syarikat memperkenalkan mesin larik menegak CNC khusus grafit Taiwan Cloud KD500 yang disesuaikan dan membina sistem pemprosesan khusus untuk tiub panduan dengan "penyesuaian nisbah panjang terhadap diameter+kawalan dwi tepat kalis habuk":
Reka bentuk tersuai teras peralatan:
1. Kekukuhan dan kawalan pesongan: Badan katil daripada granit semula jadi (pekali pengembangan haba ≤ 0.4 × 10⁻⁶/℃) digunakan, dan tekanan dalaman dihilangkan selepas 20 bulan penuaan semula jadi. Digabungkan dengan struktur penetapan tiga titik "spindel+2 set penyokong tambahan boleh laras", jarak penyokong dioptimumkan melalui analisis unsur terhingga, dan pesongan tiub panduan dengan nisbah panjang terhadap diameter 4:1 dikawal dalam lingkungan ≤ 0.01mm. Dilengkapi dengan sistem CNC Fanuc 31i-B5 dan kawalan tertutup penuh skala kisi (resolusi 0.01 μm), ia mencapai kejituan penetapan ± 0.005mm dan sepadan dengan tepat keperluan had toleransi aras H7 bagi dinding dalaman.
2. Kawalan habuk yang komprehensif: Bersepadu dengan "pemisah kitaran terbenam pada spindel (kecekapan penyingkiran habuk 93%) + tudung pengumpulan habuk sedutan gelang (isipadu udara 1800m³/j) + penapis efisiensi tinggi HEPA 13 (ketepatan penapisan 0.3 μm)" sistem pencegahan habuk tiga peringkat, kepekatan habuk di kawasan kerja adalah stabil ≤ 1.2mg/m³, jauh di bawah had 4mg/m³ yang dinyatakan dalam piawaian kebangsaan GBZ 2.1-2019; Pada masa yang sama, digunakan rantai seret kabel yang kedap habuk dan panduan pelincir tanpa minyak untuk mencegah campuran habuk dan pelincir yang boleh mencemarkan benda kerja dan peralatan.
Konfigurasi eksklusif sistem pemotongan:
Menggunakan cawan penyedut vakum poros Φ 500mm (dengan daya penyerapan 0.11MPa dan kadar liputan kawasan penyerapan 90%), deformasi pengapit tiub pandu grafit dielakkan melalui tekanan negatif yang seragam; Dilengkapi dengan alat pembancuh lubang dalam bersalut berlian (dengan tepi membulat 0.01mm dan jejari hujung 0.02mm) serta sistem penyejukan udara sejuk ais kering -18 ℃ untuk mengawal suhu zon pemotongan di bawah 22 ℃ dan menekan retakan dinding dalaman yang disebabkan oleh tekanan haba grafit; Spindel menggunakan reka bentuk getaran rendah (pecutan getaran ≤ 0.07g), sesuai dengan keperluan pemprosesan kehancuran tinggi grafit.
Dari segi inovasi teknologi, satu lompatan telah dicapai dalam pemesinan tepat tiub pandu grafit fotovoltaik melalui proses pengapitan tunggal
1. Integrasi proses: Peralatan ini mengintegrasikan cawan penyedut vakum, menara servos 8 stesen (dengan masa pertukaran alat 1.4 saat), dan pemegang bilah panjang khusus untuk dinding dalaman. Ia mampu menyelesaikan pemesinan tepat dinding luar tiub panduan (kebulatan ≤ 0.018mm), pengorekan tepat dinding dalaman (kesilinderan ≤ 0.01mm), pemesinan tepat muka flens (kerataan ≤ 0.025mm), dan pengeboran lubang panduan bawah (ketepatan kedudukan ≤ 0.12mm) dalam satu operasi, secara langsung menghapuskan proses pembetulan manual dan pembersihan ultrasonik, memendekkan proses sebanyak 50%;
2. Kawalan pesongan dan kerapuhan: Kaedah pemotongan progresif "bersegmen" yang inovatif - bagi perbezaan nisbah panjang terhadap diameter, tiub panduan dibahagikan kepada 3-4 bahagian untuk diproses, setiap bahagian menggunakan parameter "kelajuan rendah (700-900p/min)+suapan perlahan (40-70mm/min)+alat potong belakang mikro (≤ 0.05mm)", digabungkan dengan probe pengukuran dalam mesin Renishaw (ketepatan ukur ± 0.0008mm) untuk mengumpul data kesegakluran dinding dalaman secara masa nyata, melaras secara dinamik daya sokongan tambahan (ketepatan pampasan 0.002mm), supaya ralat kesegakluran dinding dalaman dikawal dalam lingkungan ≤ 0.05mm, dan jumlah pecah tepi adalah ≤ 0.006mm;
3. Pengoptimuman kecekapan pertukaran Dilengkapi dengan 22 set paip pandu grafit fotovoltaik (sesuai untuk relau kristal tunggal 12-18 inci) templat parameter proses, penukaran hanya memerlukan pengambilan program yang sepadan dan menggantikan alat pemotong bilah panjang khusus. Masa penukaran dipendekkan daripada 3 jam tradisional kepada 15 minit, memenuhi keperluan pengeluaran pukal pelbagai spesifikasi.
Keputusan pelaksanaan sepenuhnya mematuhi piawaian ketat industri fotovoltaik:
Ketepatan dan kadar layak: Kestabilan kebulatan dinding dalaman paip pandu grafit adalah ≤ 0.02mm, keselarian adalah ≤ 0.03mm, dan kekasaran permukaan mencapai Ra0.6 μm, sepenuhnya memenuhi keperluan teknikal GB/T 3074.1-2019 "Elektrod Grafit" dan komponen medan haba relau kristal tunggal fotovoltaik. Kadar kelulusan produk telah meningkat daripada 78% kepada 99.3%, dan kadar buangan akibat ubah bentuk pesongan berkurang kepada 0.7%;
Kecekapan dan Kos: Masa pemprosesan untuk sekeping telah dikurangkan daripada 42 minit kepada 20 minit, dan kapasiti pengeluaran harian telah meningkat daripada 90 keping kepada 210 keping; Batalkan proses pembetulan manual dan pembersihan ultrasonik, mengurangkan kos buruh sebanyak 32 yuan bagi setiap produk; Jangka hayat alat pemotong berlian telah dilanjutkan sebanyak 80% disebabkan oleh penalaan parameter pemotongan yang dioptimumkan (daripada 30 keping/bilah kepada 54 keping/bilah), dan kos alat pemotong bagi setiap produk telah dikurangkan kepada 14 yuan;
Operasi dan penyelenggaraan peralatan: Sistem pencegahan habuk tiga peringkat telah mengurangkan purata bulanan kegagalan peralatan daripada 11 kepada 0.7, melanjutkan kitaran kalibrasi ketepatan rel panduan kepada 2.5 tahun, meningkatkan kadar penggunaan komprehensif peralatan daripada 65% kepada 94%, mengurangkan masa hentian tahunan sebanyak 680 jam, serta menjimatkan kos penyelenggaraan melebihi 220000 yuan setahun.
Senario pemprosesan pelanggan
Mesin presisi Taiwan Cloud Precision Machinery KD500 telah menyelesaikan masalah industri pada tiub panduan grafit, seperti nisbah aspek yang besar, mudah ubah bentuk, sukar membersihkan habuk, dan kecekapan rendah. "Pengarah pengeluaran syarikat itu menyatakan, "Pada masa ini, tiub panduan kami telah mendapat pengesahan daripada JA Solar dan Trina Solar, serta telah berjaya digunakan dalam talian pengeluaran tungku kristal tunggal efisiensi tinggi 18 inci. Ia memenuhi keperluan 'pelemahan prestasi penebatan medan haba ≤ 5% selepas 15 bulan penggunaan berterusan', yang memberikan sokongan utama bagi kita untuk menguasai 38% pangsa pasaran dalam komponen grafit tahap atas untuk fotovoltaik." Kes ini mengesahkan bahawa jentera larik CNC tegak telah menjadi peralatan utama untuk mengatasi 'tiga beku ketepatan, kecekapan, dan penyelenggaraan operasi' dalam pembuatan tiub panduan grafit tekanan isostatik gred fotovoltaik melalui sinergi mendalam 'rekabentuk tersuai nisbah panjang terhadap diameter + proses penyesuaian kerapuhan grafit + rawatan bersepadu habuk'.
EN
