في صناعة الألواح الشمسية، تؤثر دقة اللحام بشكل مباشر على جودة المنتج. ونظرًا لمعامل التمدد الحراري العالي لقاعدة الحديد الزهر التقليدية (حوالي 12×10⁻⁶/درجة مئوية)، فإنها عرضة للتشوه عند درجات حرارة اللحام العالية وتقلبات درجات الحرارة المحيطة. فعند تسخين قاعدة الحديد الزهر التي يبلغ طولها مترًا واحدًا بمقدار 10 درجات مئوية، قد تستطيل بمقدار 120 ميكرومترًا، مما يؤدي إلى انزياح موضع اللحام، وبالتالي التأثير على أداء اللوح الشمسي وعمره الافتراضي، فضلًا عن زيادة تكاليف الصيانة نتيجة لتركيز الإجهاد.
تتميز قاعدة الجرانيت ZHHIMG بمزاياها الطبيعية. فمعامل تمددها الحراري منخفض للغاية، إذ يبلغ (4-8) × 10⁻⁶/درجة مئوية فقط، أي أقل من نصف معامل تمدد الحديد الزهر، كما تتمتع بثبات أبعاد عالٍ عند تغير درجات الحرارة. وتصل صلابتها إلى 6-7 على مقياس موس، مما يجعلها قادرة على تحمل الضغط العالي وقوة الصدمات الناتجة عن معدات اللحام. كما أن أداءها الممتاز في امتصاص الاهتزازات يوفر بيئة مستقرة للحام عالي الدقة.
وعلى هذا الأساس، تعمل خوارزمية التعويض الحراري الخاصة بشركة ZHHIMG على تحسين دقة اللحام بشكل أكبر:
المراقبة في الوقت الحقيقي: يتم توزيع أجهزة استشعار درجة الحرارة عالية الدقة في الأجزاء الرئيسية من القاعدة لجمع بيانات درجة الحرارة في الوقت الحقيقي (بدقة 0.1 درجة مئوية)، ويتم تحليل مجال درجة حرارة القاعدة بشكل شامل من خلال بيانات متعددة النقاط.
النمذجة الدقيقة: استنادًا إلى كمية كبيرة من البيانات التجريبية، بالإضافة إلى عوامل مثل معامل التمدد الحراري للجرانيت وشكل وحجم القاعدة، يتم إنشاء نموذج التشوه الحراري للتنبؤ بالتشوه في جميع الاتجاهات عند درجات حرارة مختلفة.
التعويض الديناميكي: يقوم النظام بتعديل مسار حركة معدات اللحام في الوقت الفعلي بناءً على التشوه المحسوب. في حال رصد تشوه ΔX في الاتجاه X، يتحرك الذراع الميكانيكي في الاتجاه المعاكس بمقدار ΔX لموازنة تأثير التشوه الحراري.
التحسين الذكي: يمكن للخوارزمية تحسين النموذج ومعلمات التعويض تلقائيًا بناءً على عملية اللحام ودرجة الحرارة المحيطة وعمر خدمة القاعدة، مع الحفاظ باستمرار على دقة عالية.
في التطبيقات العملية، بعد أن قامت إحدى الشركات بإدخال منصة الجرانيت ZHHIMG، انخفض معدل عيوب منتجاتها من 10٪ إلى أقل من 3٪، وزادت كفاءة الإنتاج بنسبة 30٪.
تاريخ النشر: 19 مايو 2025