總部位於德勒斯登的特殊合同製造商 CooolCase 公司現將其多年的外殼製造技術訣竅與三種鋁材焊接新技術結合了起來。由於太陽能行業的市場需求旺盛，所以需要大量廉價的逆變器將太陽能板產生的電流轉換為市電。CooolCase 公司的銷售經理 Melinda Krusemark 高興地說道：「逆變器外殼是一項重要的品質和成本因素。它們是由各種鋁合金製成的高度複雜的部件。雷射器堪稱理想的工具，而且我們也找到了一種特別高效的使用辦法。」
CooolCase 公司是一家紮根於薩克森邦的家族企業，其已在電子部件機械外殼製造領域深耕 30 年。CooolCase 現有 100 名員工，他們可為客戶提供從產品開發到最終生產的全階段支援。積極進取的企業接班人 Melinda Krusemark 和 Marvin Michel 現已進入了管理層，並憑藉一份大訂單直接將業務打入了太陽能行業。
挑戰
能源轉型需要大規模使用太陽能系統。由於逆變器需要內建敏感易損的電子裝置，且全年都暴露在各種天氣之中。所以為防止水分侵入且不會有任何技術方面的影響，逆變器外殼就必須絕對密封。這也正是外殼通常是鑄造而成的原因。然而，隨著生產件數的增加，其成本因素的重要性也日益凸顯。正因與此，德國一家大型逆變器企業才找到了 CooolCase 公司，因為憑藉自身所掌握的專業知識，該公司能夠為鋁制外殼的大規模生產提供替代方案。CooolCase 公司的銷售經理 Melinda Krusemark 表示：「我們只有約百名員工，其實要應對這種體量的訂單，我們的規模還太小。」但該家族企業也只是稍作猶豫就接下了訂單。CooolCase 公司的財務長Marvin Michel 高興地說：「我們是歐洲少數幾家能夠按這一要求對鋁制外殼實施密封焊接的企業之一。」
解決方案
Marvin Michel 說：「只有利用雷射技術，我們才能克服傳統製造流程的固有障礙，從而使產量滿足旺盛的市場需求！相較於鑄造製程，焊接可顯著降低成本。這意味著每個外殼的所用材料減少了約 50%，因為我們的製造製程可使外殼壁變得更窄。」
落實
這一切之所以行得通，是因為 CooolCase 公司選擇了 TruLaser Weld 5000，該系統精通製造流程中的全部必要步驟。儘管雷射焊接具有諸多經濟優勢，且其看起來並不複雜，但焊接逆變器外殼絕非易事。此部件帶來了三項棘手的焊接任務，CooolCase 公司必須傾注其全部技術訣竅才能妥善解決。首先就是側面的對接焊縫以及圓滑的角連接。CooolCase 公司為此要依賴定量精准的熱傳導焊接，這種焊接方式可儘量減少對部件輸入的能量：「否則焊縫上會出現熱裂紋，進而導致密封不良」，Michel 說道。其次是必須將補強板焊接到外殼上。為此，雷射系統要將焊接製程切換為深熔焊：雷射光要焊接兩毫米厚的鋁材，同時還要確保焊縫密封並可再現，不得有任何 H2O 分子透過。最後則是焊接技術的最亮點：CooolCase 公司要將散熱器連接到外殼頂蓋的開口上，以確保逆變器在之後的使用過程中不會過熱。出於生產技術方面的原因，該散熱器（即所謂的連鑄型材）只能使用 6000 鋁合金。「這種材質非常堅硬，且易產生熱裂紋。這種裂紋在任何情況下都不允許在外殼上出現。但更棘手的還在後頭——我們還必須將令人頭疼的 6000 鋁合金焊接到另一種鋁合金上。而且也必須確保完全密封。」所以 TruLaser Weld 5000 又要再次切換焊接方法，並透過 FusionLine 裝入補充焊絲。「焊絲的材質必須與這兩種鋁合金非常相近。單單是找到正確的焊接參數就已十分艱難。但幸運的是，有 TRUMPF 這個得力夥伴助我們一臂之力！」Michel 說道。棘手的焊接工作終於成功完成，TruLaser Weld 5000 在旋轉加工臺上加工了一個又一個外殼。
展望
CooolCase 公司在短時間內就顯著提高了生產力：「當我們剛開始為逆變器開發製程時，每天就只能製造出兩個部件。TRUMPF 幫助我們最佳化生產以後，現在每天可製造出 100 個部件！每個部件的焊接時間也超出了我們的期待。我們最開始預計每個部件約需七分半鐘。但與 TRUMPF 聯手調整後，我們只需五分鐘就能製造出一個外殼。」對於 Melinda Krusemark 和 Marvin Michel 這對姐弟來說，此次逆變器大單不僅讓他們歡欣鼓舞，而且還具有特殊的意義，因為他們剛從父親手中繼承衣缽。單就這一筆訂單就為他們鑄就了堅實的業務發展前景。Melinda Krusemark 如此說道：「一切的辛勤工作和投資都是值得的。」
版本日期：2024.11.27
