التصنيع باستخدام الحاسوب (CNC) لمعدات الطاقة الجديدة: مكونات المركبات الكهربائية، وبنية الشحن التحتية، وتخزين الطاقة

معدات الطاقة الجديدة هي في جوهرها صناعة آلية تتنكر في ثوب صناعة الطاقة. شواحن السيارات الكهربائية، وأنظمة البطاريات، ووحدات تخزين الطاقة مليئة بأجزاء مصنعة بدقة متناهية، ويجب أن تتحمل هذه الأجزاء التيار الكهربائي، وتبديد الحرارة، وأن تصمد لعقد من الزمن في الهواء الطلق. تُلقى المتطلبات الحرارية والكهربائية والميكانيكية على عاتق مكون واحد مصنع آلياً.

أين تظهر الأجزاء المصنعة آلياً

أغلفة بطاريات الشحن، وأجسام الموصلات، وقضبان التوصيل، وألواح التبريد، ومكونات صينية البطارية، وأجزاء الأقواس، وكتل التوصيل. القاسم المشترك بينها جميعًا: جزء موصل أو مُبرّد، مُشكّل ليناسب التجميع، ومُصنّع ليتحمل الظروف البيئية. هذا هو التصنيع الآلي مع الهندسة الكهربائية في جوهره.

الألومنيوم والنحاس هما أساس العمل

يُستخدم الألمنيوم 6061-T6 و6063 في صناعة الهياكل والألواح والبنية: فهو خفيف الوزن، وموصل حراريًا، وقابل للأكسدة. أما النحاس، وعادةً ما يكون من نوع C1100، فيُستخدم في قضبان التوصيل والموصلات حيث يجب أن يمر التيار بمقاومة منخفضة. ويُستخدم البولي إيثر إيثر كيتون (PEEK) أو البولي أميد (PA) للعزل حيث يجب مراعاة مسافة الزحف والمسافة الفاصلة.

يكتسب النحاس سمعته في مجال التصنيع عن جدارة: فهو ليفيّ، ويُكوّن نتوءات، ويُلطخ إذا كانت هندسته غير صحيحة. تحتاج الفتحات التي يجب أن ينزلق فيها قضيب التوصيل إلى جدران نظيفة وأبعاد مضبوطة، وتُعدّ النتوءات الموجودة على الحواف والتي تُقلل مسافة العزل أعطالًا كهربائية، وليست عيوبًا تجميلية.

ألواح التبريد: التسطيح هو الوظيفة

تحتوي ألواح التبريد السائل لشواحن وأنظمة البطاريات على قنوات تدفق محفورة، ويجب أن تُحكم إغلاقها بواسطة حشية على كامل سطحها. يُعدّ استواء السطح هو الوظيفة الأساسية: فإذا كان اللوح مُقعّرًا، يتسرب السائل من الحشية ويبقى الحرارة. تُنجز عملية التصنيع هذه المهمة من خلال تسلسل دقيق: تخشين مُتحكم به، ثم تخفيف الإجهاد، ثم قطع نهائي، يليه التحقق من استواء السطح. يتم تصنيع لوح التبريد بدقة متناهية، لأنه في الواقع قطعة دقيقة.

تفاصيل السلامة الكهربائية

في مجال الطاقة الجديدة، تتحول قرارات التصنيع إلى قرارات تتعلق بالسلامة. فالنتوءات التي تقلل مسافة التسرب تُعدّ عيوبًا كهربائية. أما الحواف الدائرية وأجزاء العزل النظيفة فتحافظ على العزل في مكانه المحدد في التصميم. ويجب مراجعة خيارات الأنودة والطلاء الكهربائي بما يتناسب مع مسار التيار: توفير الحماية على الأسطح المناسبة، وتجنبها في أماكن التلامس. لا شيء من هذا غريب، فكل شيء مُحدد ومُدقّق.

يُؤثر رقمان بشكل كبير على هذا العمل. ففي فتحات قضبان التوصيل، يُراعى عادةً دقة التوافق مع القضيب المُدخل ببضع أجزاء من مئة من المليمتر، لأن أي وصلة غير مُحكمة تُعتبر وصلة ساخنة. أما في ألواح التبريد، فيُحدد كل من استواء السطح وعمق القناة معًا التدفق والإحكام، لذا يتم التحقق من كليهما، وليس افتراضهما. هذه تفاصيل هندسية دقيقة، ولكن إهمالها قد يُؤدي إلى أعطال جسيمة في الميدان.

ما نقوم به في KGL

تقوم شركة KGL بتصنيع الألمنيوم والنحاس والفولاذ المقاوم للصدأ والبلاستيك الهندسي لعملاء الطاقة الجديدة، بدءًا من النماذج الأولية وحتى الإنتاج. يتم تنسيق عمليات الأنودة وغيرها من المعالجات السطحية داخليًا، وتخضع الأجزاء الحيوية لفحص شامل بنسبة 100% يشمل الأبعاد والمظهر والمعالجة السطحية، بحيث تصل قضبان التوصيل التي تحمل التيار والصفائح التي تبرد الحرارة بأرقامها الصحيحة.

خاتمة

في مجال الطاقة الجديدة، تحمل القطعة المصنعة تيارًا كهربائيًا وحرارة ومسؤولية قانونية. إذا تم تحديد مواصفاتها بدقة، وتصنيعها بدقة، والتحقق من أدائها بدقة، سيظل النظام الذي تغذيه باردًا وآمنًا ويمكن التنبؤ بأدائه. هذا هو ما يكسب شريك التصنيع مكانته من خلاله.

FAQ

Q: هل يمكنك تشكيل قضبان التوصيل النحاسية؟

A: نعم. يتم تشكيل النحاس مثل C1100 بانتظام لقضبان التوصيل والمحطات الطرفية، مع التحكم في إزالة النتوءات والتشطيب وفقًا للمواصفات، والتحقق من الفتحات والثقوب لملاءمة المكونات المتزاوجة.

Q: ما مدى استواء ألواح التبريد التي يمكنك الحفاظ عليها؟

A: يعتمد ذلك على الحجم والشكل الهندسي؛ ففي الألواح متوسطة الحجم، يمكن تحقيق استواء يصل إلى 0.05 مم أو أفضل من خلال عملية التخشين، ثم تخفيف الإجهاد، ثم التشطيب. وتؤكد مراجعة الرسومات تحقيق الهدف قبل تقديم عرض السعر.

Q: هل تقومون بتصنيع قطع العزل؟

A: نعم. يتم تصنيع أجزاء العزل والفاصل المصنوعة من PEEK و PA و POM بحواف نظيفة وبدون تلطيخ، ويتم التحقق من أبعادها مثل الأجزاء المعدنية المحيطة بها.