Глобалниот пазар на соларна енергија се зголемува со извонредно темпо. Само во 2024 година, ширум светот беа инсталирани над 500 GW нов соларен PV капацитет - повеќе од двојно од бројката во 2022 година - и се предвидува дека годишните додавања ќе надминат 1 TW до 2030 година. Зад секој соларен панел, инвертер и систем за монтирање се наоѓа мрежа од прецизни метални компоненти кои мора да работат 2 или 5 години беспрекорно.
Метално печат за апликации во соларната индустрија не е стоковен процес. Потребни се толеранции на ниво на микрони, експертиза за материјали кои опфаќаат спроводливи бакарни легури до нерѓосувачки челици отпорни на корозија и приспособливост на производството што може да се движи од валидација на прототипот до милиони делови годишно без ниту едно отстапување во квалитетот.
На MetalStampingParts.ltd, имаме произведено делови со метални жигови за соларни панели, системи за складирање енергија од батерии (BESS) и хардвер за баланс на системот (BOS) од 2005 година. Оваа страница точно објаснува кои компоненти ги произведуваме, кои процеси на печат се применуваат, со кои материјали работиме и зошто прецизното печатење на метал е производствен столб на транзицијата на обновливите извори на енергија.
Типични апликации: каде што се појавуваат печат метални делови во соларни системи
Комплетна соларна инсталација — без разлика дали е станбен панел од 400 W или фарма во размер од 500 MW — содржи стотици метални компоненти со печат. Четирите категории со најголем волумен се наведени подолу.
собирници и интерконекции за соларни панели
Фотоволтаичните ќелии во секој соларен модул се поврзани со тенки, рамни метални ленти наречени собирници и меѓусебно поврзување. Овие печат на соларни панели компонентите обично се направени од бакарна лента со висока спроводливост (OFHC) без кислород или бакарна легура, со прецизно печат до точна ширина (1,2 mm до 6,0 mm) со мазни рабови без бруси. Површинските завршетоци - позлатениот калај, сребро или никел - обезбедуваат мала отпорност на контакт и долгорочно лемење.
. Типичните годишни количини се движат од 5 милиони до 200 милиони парчиња по клиентска програма.
Држачи за монтирање, шини и структурни стеги
Соларните модули мора да останат закотвени низ урагани, снежни оптоварувања и децениски термички велосипедизам. Метални жигосани делови за соларни панели во оваа категорија вклучуваат:
- Z-држачи и L-држачи за системи за монтирање на покрив и земја
- Средни стеги и крајни стеги кои обезбедуваат панели на алуминиумски шини
- Спојувања и конектори за шини спојување на сегменти на шини за монтирање
- Заземјување штипки и WEEB подлошки за електрично поврзување
Овие делови обично се произведуваат од нерѓосувачки челик 304 или 316 за отпорност на корозија или од топло поцинкуван челик за проекти чувствителни на трошоците за комунални услуги. Дебелината на материјалот се движи од 1,5 мм до 6,0 мм.
Терминали на разводна кутија и контакти на конектор
Разводната кутија на задната страна на секој соларен модул содржи бајпас диоди, кабелски жлезди и терминални блокови - сите тие се потпираат на метални контакти со печат. Овие печат на соларни панели компонентите бараат:
- Тесна димензионална контрола (± 0,05 mm или подобра) за да се обезбеди сигурно спојување со MC4-компатибилни конектори
- Бакарни легури со висока чистота (Cu-ETP, CuSn6) за електрична спроводливост над 80% IACS
- Селективно обложување — калај на контактни области, со никелова долна плоча за дифузна бариера
Овие делови ги работиме на прецизна прогресивна алатка со системи за проверка на видот во матрица. Квалитетот со нула дефекти е стандарден бидејќи еден неуспешен терминал на разводна кутија може да земе цела низа офлајн.
Топлински мијалници и компоненти за термичко управување
Енергетската електроника во соларните инвертери, DC оптимизаторите и микроинвертерите генерира значителна топлина. Металните ладилници со печат - обично алуминиумски 1050, 6061 или 6063 - обезбедуваат рентабилно термичко управување во споредба со екструдираните или излеани алтернативи.
Нашите способности за печат за термички компоненти вклучуваат:
– Ладилници со печат со перки со дебелина на перките од 0,3 mm до 0,8 mm и густина на перки до 20 перки по инч
– Плочи за распрскувач на топлина за монтирање на IGBT и SiC модули
– EMI/RFI заштитни лименки кои комбинираат термички и електромагнетни функции
Дебелината на материјалот обично се движи од 0,3 mm до 3,0 mm, со анодизирање по печат или облога за конверзија на хром за електрична изолација.
Процеси на штанцување за делови од соларна и обновлива енергија
Изборот на вистинскиот процес на печат за соларни компоненти зависи од геометријата на делот, материјалот, годишниот волумен и барањата за толеранција. Подолу се опишани трите процеси кои се најрелевантни за производството на обновлива енергија.
Прецизно прогресивно печатење на матрицата
Најдобро за: Собирници, терминали, контакти на конектори, штипки за заземјување — делови со голем волумен со сложени карактеристики (јазичиња, релјефи, монети, исечоци).
Прогресивно штанцање со матрица врши напојување на серии од метални ленти. Како што лентата напредува, делот постепено се обликува. До последната станица, комплетната компонента излегува со секое притискање.
Клучни предности за производство на соларна енергија:
– Брзина: 60 до 1.200 удари во минута во зависност од големината на делот и тонажата на печатот
– Конзистентност: Рок на матрица од 50 милиони до 200 милиони удари со соодветен челик за алат (D2, M2, карбид)
– Густина на карактеристиката: Пробивањето, формирањето, ковчењето, тапкањето и заварувањето сето тоа може да се случи во една матрица
– Ефикасност на материјалот: Оптимизираниот распоред на ленти и дизајнот на носачот го минимизираат отпадот под 15%
Нашиот објект работи со механички и серво преси од 25 до 400 тони, со широчина на ленти до 600 mm и должина на довод до 350 mm.
Длабоко цртање
Најдобро за: Куќишта за разводни кутии, куќишта за инвертер, цилиндрични лименки за батерии за BESS, чаши со собирници.
Длабокото цртање го трансформира рамен метален лим во шупливи, во облик на чашка, со дедијаметриски делови или цистерни. 1:1. Сончевите апликации често бараат извлечени куќишта од алуминиум или нерѓосувачки челик кои се лесни, отпорни на корозија и оценети IP67 или IP68.
Нашите способности за длабоко цртање вклучуваат:
- Нацртајте сооднос до 2,5:1 во една операција
– Повеќестепено прогресивно влечење алатки за сложени геометрии
– Контрола на дебелината на ѕидот во рамките на ±0,02mm
– Вградени станици за жарење за материјали стврднати како 304 нерѓосувачки
За производство од големи размери BESS, произведуваме нацртани алуминиумски призматични лименки и цилиндрични ќелии во формати од 18650, 21700 и 4680.
печатење со матрица за пренос
Најдобро за: Големи држачи за монтирање, компоненти за шини, делови од инвертерската шасија — делови со среден до голем волумен преголеми за прогресивно алатирање.
Стапувањето со преносна матрица користи механички прсти или преносни шипки управувани од серво за преместување делови помеѓу независни станици за матрици. Секоја станица е самостојна алатка, која овозможува побрзи промени на матрицата и пониски трошоци за алатирање за делови што не оправдуваат целосна прогресивна матрица.
Овој процес е одличен за хардвер за монтирање на соларна енергија каде што:
– Димензиите на делот надминуваат 300 mm во должина или ширина
- Дебелината на материјалот е над 3,0 mm
- Годишниот волумен е од 100.000 до 5 милиони парчиња
– Потребни се повеќе секундарни операции (прислушување, вметнување хардвер)
Избор на материјал за компоненти со печат со соларна класа
Изборот на материјал директно влијае на спроводливоста, отпорноста на корозија, тежината и инсталираната цена. Табелата подолу ги сумира легурите кои најчесто се специфицирани за соларни и BESS апликации.
| Материјал | Типични легури | Клучни својства | Заеднички соларни апликации |
|---|---|---|---|
| Бакар и бакарни легури | Cu-ETP (C11000), Cu-OF (C10200), CuSn6 (C51900), CuZn30 (C26000) | Спроводливост 26-101% IACS, одлична способност за лемење | Собирници, ленти за меѓусебно поврзување, приклучоци за разводна кутија, приклучоци за заземјување |
| Алуминиумски легури | 1050, 3003, 5052, 6061, 6063 | Густина ³10123456. W/m·K, елоксирачки | Топлински ладилници, шини за монтирање, куќишта на инвертер, лесни држачи |
| Нерѓосувачки челик | 304 (1.4301), 316L (1.4404), 301 (1.4310) | Јачина на отстапување 205-310 MPa, класа на отпорност на корозија C3-C5 | Држачи за монтирање, сврзувачки елементи, штипки за заземјување, морски/крајбрежен хардвер |
| Ладно валан челик | DC01, DC01, DC01, DC555, | Ефтино, обликувано, потребно е пост-позлата | Држачи за помошни размери, компоненти за следење, багажник BESS |
| Обложени и позлатени материјали | Cu-Sn обложена, Ni-обложена Cu, Ag-обложена Cu, SnPb-обложена месинг | Оптимизирани површински својства без рефус легура цена | Контакти на конектор, пинови со пружини, јазичиња со собирници |
Бакарни легури во соларни електрични приклучоци
Бакарот и неговите легури носат струја во речиси секоја соларна електрична врска. Cu-ETP (Electrolytic Tough Pitch, C11000) е работна сила - 100% IACS минимална спроводливост, одлична формабилност и чини околу 9-11 $/kg при волумен на ленти. За апликации кои бараат поголема механичка сила при покачени температури (разводните кутии можат да достигнат 85°C на полно сонце), ја одредуваме фосфорната бронза CuSn6 (C51900), која задржува 85% од цврстината на истегнување на собна температура на 100°C.
Селективно обложување со благородни метали - обично сребрен блесок (0,5-2,0µm) над никелската долна плоча (2-5µm) - се нанесува на контактните површини каде што е потребен најмал можен отпор на контакт.
Алуминиум за лесно и термичко управување
Алуминиумот 6061-T6 нуди јачина на отпуштање од 240 MPa при приближно една третина од тежината на челикот, што го прави доминантен материјал за соларни шини за монтирање и ладилници. Ние набавуваме ленти од сертифицирани мелници со дебелина од 0,5 mm до 6,0 mm, со ознаки за темперамент H14, H24 и T6 во зависност од тежината на формирањето.
Површинските третмани со постпечат вклучуваат:
– Чист анодизирање (10-25µm) за општа надворешна заштита од корозија
– Црно анодизирање за подобрена емисивност во апликациите на ладилникот (емисивност ≥ 0,85)
– Премаз за конверзија на хром (MIL-DTL-5541 Тип II, класа 3) за електрична спроводливост со отпорност на корозија
Нерѓосувачки челик за долготрајна издржливост на отворено
Локациите на оддалеченост од 5 километри од морски брегови бараат 316L нерѓосувачки за монтажа на хардвер - содржината на молибден (2-3%) обезбедува отпорност на дупчење во средини со хлорид што 304 не може да се совпадне. За внатрешни инсталации, 304 нерѓосувачки е генерално доволно и чини приближно 30% помалку.
Ние, исто така, обработуваме оценки за стврднување на врнежите (17-4PH, 17-7PH) за прицврстувачи со висока јачина и пружини штипки кои мора да ја задржат силата на стегање по милиони термички циклуси.
Површинска завршна обработка
Целата завршна обработка е управувана во куќата или преку нашата ревидирана партнерска мрежа:
- галванизација: Калај (мат и светол), сребро, никел (Watts и сулфамат), цинк-никел (12-15% Ni), никел без електроника (4-8% P)
- Елоксирање: Сулфур од тип II (проѕирно, црно, обоено), Тврдо платно од тип III
- Пасивација: ASTM методи без нитринска киселина и цилинтрична A96
- Термичка обработка: Греење, ослободување од стрес, третман со раствор + стареење
- Премаз во прав: Полиестер и епоксидно-полиестер за структурни држачи (60-120µm DFT)
Производни способности и обезбедување на квалитет
Опрема за производство
Нашиот објект од 18.000 m² во Dongguan, Кина се сместени:
| Тип на опрема | Кол | Клучни спецификации |
|---|---|---|
| Механички преси за штанцување | 32 единици | 25T до 400T, стапки на удар до 200 SPM |
| Преси со серво | 8 единици | 80T до 300T, програмабилни профили со удар |
| Прогресивни преси со голема брзина | 12 единици | 60T до 160T, 300-12 S. |
| Хидраулични преси за длабоко влечење | 6 единици | 100T до 500T, сила на перница до 100T |
| ЦНЦ машински центри | 15 единици | 3-оски до 5-оски, за производство на матрици |
| Жица EDM | 8 единици | 0,02 мм точност на позиционирање за компонентите на матрицата |
Димензионални толеранции
| Димензија на дел | Стандардна толеранција | Толеранција на прецизност |
|---|---|---|
| ≤ 25mm | ±0,05mm | ±0,02 mm |
| 25-100mm | ±0,08mm | ±0,03mm |
| 100-300 мм | ±0.12mm | ±0,05mm |
| > 300mm | ±0,20mm | ±0,10mm |
| Дебелина на материјалот ≤ 1,0mm | ±0,015mm | — |
| Плошност (на 100мм) | 0,10mm | 0,05 mm |
Системи за квалитет и сертификати
- ISO 9001:2015 — Систем за управување со квалитет, сертифициран од 2008 година
- IATF 16949:2016 — Управување со квалитетот на автомобилите (применлива строгост на процесот применета на соларни програми)
- ISO 14001:2015 — Систем за управување со животната средина
- UL сертификација — За компоненти за електрични конектори (на специфични програми)
- RoHS 3 и REACH — Целосна усогласеност на материјалот стандардно
Инспекција и тестирање
Секоја програма за соларна компонента вклучува:
- Инспекција на првиот член (FAI): димензионален извештај усогласен со AS9102 пред објавувањето на производството
- СПЦ во процес: Cpk ≥ 1,33 за димензии од критична до функција (CTF), следени со мерни системи од серијата Keyence LM и
- Инспекција на видот: Системи со камери во матрица и после пресување кои откриваат површински дефекти, карактеристики што недостасуваат и бруси со брзина на производство
- Сертификација на материјал: Извештаи за тестирање на мелница за секоја намотка, со внатрешна XRF верификација на приемот
- Испитување со сол спреј: по ASTM B117, 96-1.000 часа по спецификација на клиент
- Анализа на пресек: За обложени делови, проверка на дебелината и адхезијата на слојот
- Електрично тестирање: Контактна циклична отпорност со тековни барања на клиентите (4-жица)
Способност за алати и матрици
Ние ги дизајнираме и ги градиме сите алатки во куќата со тим од 30 лица. Ова значи:
- Модификациите на дизајнот на матрицата за време на PPAP или NPI се случуваат во денови, а не со недели
– Резервните компоненти на матрицата се произведуваат за печатење и се чуваат во инвентар
– Целосно управување со животниот циклус од дизајн до пензионирање според еден систем за квалитет
Зошто партнер со MetalStampingParts.ltd за производство на соларни компоненти
Синџирот на снабдување со соларна енергија се консолидира. Производителите на модули и инвертери ја намалуваат својата база на добавувачи, барајќи помалку продавачи со пошироки можности. Тој притисок на консолидација го решаваме со:
Опсег од еден продавач. Еден партнер за собирници, загради, ладилници и терминали - намалување на сложеноста на системот за управување со добавувачи, сложеноста на системот за управување со испораката.
Искуство со обновлива енергија. Од 2005 година, испорачавме над 800 милиони соларни специфични печатени компоненти до производителите на модули од ниво 1, инвертер OEM и BESS интегратори низ Северна Америка, Европа и Азија.
Приспособливост без преквалификација на алатки. Нашиот прогресивен и преносен алат е дизајниран да произведе 50 милиони до 200 милиони посети пред големото реновирање. Кога вашата нарачка расте од 1 милион на 20 милиони делови годишно, додаваме капацитет за пресување - алатката останува иста, а PPAP останува валиден.
Тарифно оптимизирана логистика. Нашата локација и транспортната инфраструктура поддржуваат директно полнење на контејнери (FCL и LCL) со типично време на испорака од 4-6 недели до главните американски и европски пристаништа. Ние управуваме со Incoterms FOB, CIF и DDP според вашите барања.
Инженерска поддршка од концепт до производство. Нашите инженери за апликации го прегледуваат дизајнот на вашиот дел за производствена способност (DFM) и предлагаат замена на материјали, релаксирање на толеранцијата или консолидирање на карактеристиките што може да ја намалат цената на парче за 10-30% без да се загрози функцијата.
Најчесто поставувани прашања
Кои делови со метален печат најчесто се користат во склоповите на соларни панели?
Компонентите со печат со најголем волумен во производството на соларни панели се јазичињата на собирниците и лентите за меѓусебно поврзување (обложени со бакар, калај или сребро), терминали за разводна кутија и пружински контакти, алуминиумски држачи за монтирање и стегачи за перење или електрично заземјување. Типичен станбен модул со 60 ќелии содржи приближно 30-50 метални делови со печат, не сметајќи го хардверот за монтирање.
Какви толеранции може да постигне прецизното печат на метал за соларни компоненти?
Стандардните толеранции за производство за печати од соларна класа се ±0,05 mm за димензии под 25 mm и ±0,08 mm за 25-100 mm. За карактеристиките на електричниот контакт - каде што конзистентната сила на вметнување и отпорот на контакт се критични - држиме ±0,02 mm користејќи преси со серво погон со контрола на положбата на рамот со затворена јамка. Толеранцијата на дебелината на материјалот може да се одржи на ± 0,015 mm преку прецизно тркалање и следење на дебелината во линија.
Што е подобро за соларни држачи за монтирање: нерѓосувачки челик или алуминиум?
Алуминиумот (6061-T6 или 6063-T5) се претпочита за железнички системи на покрив и земја, бидејќи е 66% полесен, природно отпорен на корозија и пониски вкупни инсталирани трошоци. Нерѓосувачкиот челик (304 или 316L) е наведен за сврзувачки елементи, штипки за заземјување и хардвер во крајбрежни или корозивни средини каде што понискиот галвански потенцијал на алуминиумот може да предизвика различна метална корозија кога е поврзана со челични покривни конструкции. За тракерите со една оска во полезна скала, челични држачи од топло поцинкуван стаклен држач остануваат најекономичен избор во скала.
Како да обезбедите постојан квалитет на милиони соларни делови со печат?
Конзистентноста на квалитетот доаѓа од три слоја: прецизност на алатките (карбидни матрици на станици со високо абење, полирани до Ra ≤ 0,1 µm), мониторинг во текот на процесот (системи за видување Keyence со брзина на притискање со автоматско сортирање/неправилна димензија со отфрлање на процесот на следење на CT и отфрлање на лошата димензија). контролни табли во реално време). За програмите на собирниците и терминалите, додаваме 100% автоматско електрично тестирање - отпорот на контакт се мери на секој дел, а не на примерок.
Можете ли да се справите со позлата и доработката на површината потребни за соларни електрични компоненти?
Да. Работиме во домашни линии за галванизација за калај (мат и светла), сребро, никел, цинк-никел и никел без електроника. За селективно обложување на благородни метали - вообичаено за контактите на конекторот и јазичињата на собирниците за да се намали потрошувачката на сребро - користиме обложување со четка и ќелии за потопување со контролирана длабочина што ја обложуваат само функционалната површина, намалувајќи ја употребата на благородни метали за 40-60% наспроти целокупното позлата. Целата облога е потврдена со мерење на дебелината на XRF и микроскопија на пресек по ASTM B487.
Кое е типичното време за нов проект за соларно печатење?
Од приемот на конечната CAD до испораката на првата статија, типичното време на испорака е 6-8 недели за проекти со прогресивни матрици (собирници, терминали) и 8-12 недели за проекти за длабоко извлекување или префрлање (куќишта, големи загради). Ова вклучува преглед на DFM, дизајн на матрици, набавка на челик за алат, CNC обработка и EDM, проба со матрици, инспекција на првата статија и студија за способноста на процесот. Раш-програмите се завршени за 4 недели кога дозволува капацитетот на просторијата за алатки.
Дали обезбедувате сертификати за материјали и следливост?
Секоја метална калем што ја добиваме вклучува извештај за тестирање на мелницата (MTR) со хемиски состав, механички својства и големина на зрно. Ние ја потврдуваме класата на материјалот со внатрешен XRF при приемот и ја одржуваме следливоста на целосниот дел од влезната калем преку испораката на готовиот дел. За програмите IATF 16949, обезбедуваме документација од PPAP Ниво 3, вклучувајќи дијаграм на проток на процеси, PFMEA, контролен план, анализа на системот за мерење (MSA) и димензионални резултати за сите 300-делови на способности.
Кои минимални количини на нарачки ги прифаќате за програмите за соларно печатење?
. Минимумите на производство се разликуваат според сложеноста на делот: приближно 50.000 парчиња за едноставни држачи, 100.000 за прогресивни електрични компоненти и 10.000 за длабоко извлечени куќишта. Нашиот комерцијален модел е изграден за обем на производство од 500.000 до 50+ милиони парчиња годишно - ние не сме продавница само за прототипови.
Следни чекори: Започнете го вашиот проект за соларна компонента
Без разлика дали развивате бифацијален модул од следната генерација, ја зголемувате линијата на производи на BESS или квалификувате втор извор за постоечки соларен хардвер, ние сме подготвени да го поддржиме вашиот проект.
Што да очекувате кога ќе не контактирате:
- Потврда за истиот работен ден — Нашиот инженерски тим ги прегледува вашите цртежи (STEP, IGES, DWG или PDF) во рок од 24 часа.
- Извештај за повратни информации од DFM — Ги идентификуваме потенцијалните проблеми со толеранцијата, материјалните алтернативи и можностите за намалување на трошоците бесплатно.
- Алатка и понуда за цена на парче — Транспарентен дефект кој ги покрива трошоците за матрицата, материјалните трошоци, обработката, доработката и логистиката.
- Процес на одобрување примерок — Првите артикли испорачани со целосни димензионални извештаи, сертификати за материјали и податоци за завршна површина.
- Рампа за производство — Управувана распределба на капацитет со неделни извештаи за статусот на производството и пратката.
Точки за податоци за индустријата: Само глобалниот пазар за системи за монтирање на сончева енергија надмина 16 милијарди долари во 2024 година (S&P Global). Капацитетот за производство на соларни ќелии достигна 1.100 GW на глобално ниво во 2024 година (IEA PVPS). Секој гигават од капацитетот на модулот бара приближно 3-5 милиони електрични контакти со печат и 2-4 милиони печатени структурни компоненти - индустријата секоја година додава еквивалент на еден нов синџир на снабдување со метални печати.
Испратете ги вашите цртежи и спецификации денес за технички преглед и понуда. Нашиот тим е достапен за видео-конференција DFM сесии со вашата инженерска група за да се забрза временската линија на NPI.
→ Побарајте понуда за печат на соларни метали
→ Преземете го нашиот лист за способност за соларни компоненти (PDF)
Последно ажурирано: За тековната цена на нашиот тим, ве молиме контактирајте со нашиот тим за тековни времиња и директно контактирајте со нашиот тим. Сите технички спецификации се предмет на потврда врз основа на вашите специфични барања за дел.