Η συγκόλληση με λέιζερ είναι η εστίαση της δέσμης λέιζερ στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας μέσω ενός οπτικού φακού, έτσι ώστε το υλικό να λιώνει γρήγορα για να σχηματίσει μια λιωμένη λίμνη και στη συνέχεια να ψύχεται γρήγορα για να σχηματιστεί μια συγκολλημένη ένωση.Έχει τα χαρακτηριστικά του μεγάλου λόγου διαστάσεων, της γρήγορης ταχύτητας συγκόλλησης και της μη επαφής με το τεμάχιο εργασίας, το οποίο είναι εύκολο να επιτευχθεί Αυτοματοποιημένη παραγωγή, επομένως αυτή η διαδικασία έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως.Ωστόσο, λόγω της πολύπλοκης αλληλεπίδρασης μεταξύ της πηγής θερμότητας λέιζερ και του υλικού κατά τη διαδικασία συγκόλλησης με λέιζερ, καθώς και των ειδικών φυσικών ιδιοτήτων των κραμάτων αλουμινίου και των κραμάτων χαλκού, τα υλικά υψηλής ανάκλασης έχουν υψηλή ανακλαστικότητα λέιζερ κατά τη συγκόλληση, ασταθής διαδικασία συγκόλλησης. και εύκολο να παραχθούν ελαττώματα πορώδους, κ.λπ. πρόβλημα.Όταν χρησιμοποιείτε συνηθισμένα λέιζερ για τη συγκόλληση υλικών υψηλής ανακλαστικότητας όπως το αλουμίνιο και ο χαλκός, η κατάρρευση της κλειδαρότρυπας θα δημιουργήσει μικρές τρύπες και πιτσιλιές.Λόγω των πιτσιλιών, το μέταλλο συγκόλλησης θα μειωθεί, με αποτέλεσμα κοιλότητες και ανώμαλες επιφάνειες.Επιπλέον, αυτά τα υλικά έχουν υψηλή ανακλαστικότητα λέιζερ, Ο ρυθμός απορρόφησης είναι χαμηλός και το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας ανακλάται, με αποτέλεσμα την κακή σύντηξη του πληρωτικού.Ταυτόχρονα, κατά τη διαδικασία ψύξης, λόγω της υπερβολικής ταχύτητας ψύξης, η διαλυτότητα του υδρογόνου και άλλων αερίων στη λιωμένη δεξαμενή μειώνεται απότομα και είναι πολύ αργά για διαφυγή, με αποτέλεσμα πόρους.παράγω.
Κύρια μέθοδοι συγκόλλησης για τη μείωση του πιτσιλίσματος και του πορώδους
Πώς να μειώσετε το πιτσίλισμα, να μειώσετε το πορώδες και να αποκτήσετε μια ομαλή συγκόλληση είναι μια σημαντική δυσκολία στη συγκόλληση υλικών υψηλής ανάκλασης.Πολλές εγχώριες και ξένες εταιρείες συνέχισαν επίσης να εξερευνούν αυτήν την πτυχή και έχουν κυκλοφορήσει τα δικά τους προϊόντα.
(1) Χρήση της κεφαλής συγκόλλησης με ταλάντευση Η μέθοδος συγκόλλησης με ταλάντευση μπορεί να διασκορπίσει την ενεργειακή πυκνότητα, να βελτιώσει την ομοιομορφία της θερμοκρασίας συγκόλλησης και να μειώσει τη δημιουργία πιτσιλίσματος και πόρων σε κάποιο βαθμό.Επί του παρόντος, οι κύριοι κατασκευαστές κεφαλών λέιζερ (όπως οι Jiaqiang, Wanshunxing, Kirin, κ.λπ.) έχουν λανσάρει παρόμοιες κεφαλές συγκόλλησης λέιζερ αιώρησης.Αλλά ταυτόχρονα, υπάρχουν ορισμένα μειονεκτήματα.Εφόσον η ενεργειακή πυκνότητα του λέιζερ μειώνεται, η ισχύς πρέπει να αυξηθεί ή να επιβραδυνθεί η ταχύτητα συγκόλλησης.
(2) Χρησιμοποιήστε μια σύνθετη κεφαλή συγκόλλησης διπλού μήκους κύματος για να συνδυάσετε το λέιζερ ινών και το λέιζερ ημιαγωγών με τη σύνθετη κεφαλή συγκόλλησης διπλού μήκους κύματος και να επικαλύπτονται στο σημείο συγκόλλησης.Το λέιζερ ινών εκτελεί συγκόλληση βαθιάς διείσδυσης.Ελαχιστοποιήστε το πιτσίλισμα.Επί του παρόντος, οι κατασκευαστές κεφαλών λέιζερ όπως οι Jiaqiang και Wanshunxing έχουν επίσης λανσάρει τέτοιες κεφαλές συγκόλλησης.Ωστόσο, αυτή η μέθοδος συγκόλλησης απαιτεί τη χρήση δύο λέιζερ και ο συνδυασμός εξοπλισμού είναι πιο περίπλοκος.
(3) Λέιζερ με ειδικό σημείο
Η καλύτερη οικονομικά αποδοτική λύση είναι από την πλευρά του λέιζερ, αλλάζοντας το λέιζερ κατανομής Gauss σε δακτύλιο + κεντρικό φως, το κεντρικό σημείο φωτός εγγυάται το βάθος της λιωμένης πισίνας και το σημείο δακτυλίου φωτός παίζει το ρόλο της προθέρμανσης και της αργής ψύξης, το οποίο συγκρίνεται με την προαναφερθείσα αρχή σύνθετης συγκόλλησης διπλού μήκους κύματος.παρόμοιος.Τυπικοί κατασκευαστές λέιζερ έχουν κυκλοφορήσει παρόμοια λέιζερ, όπως το λέιζερ AMB της IPG και το λέιζερ ABP της Raycus.
Τι είναι το FRM της GW Laser Tech
Ως απάντηση στις δυσκολίες συγκόλλησης των προαναφερθέντων υλικών υψηλής ανάκλασης, η GW Laser εξερευνά συνεχώς στον δρόμο της τεχνολογικής εξέλιξης και λάνσαρε έναν ειδικό συγκόλλησης υλικών υψηλής ανάκλασης - FRM (Flexible Ring Mode) δυναμικό λέιζερ σημείων εξόδου, το οποίο μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τη διαδικασία συγκόλλησης υλικών υψηλής ανάκλασης.Δημιουργία πιτσιλίσματος και πορώδους.
Το λέιζερ FRM συνδέει δύο οπτικές μονάδες στο στρώμα πυρήνα και το στρώμα πυρήνα δακτυλίου της ίνας μέσω ενός προσαρμοσμένου συζεύκτη, συνδέει τις δύο ακτίνες λέιζερ σε μία δέσμη και στη συνέχεια την εστιάζει στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας για να σχηματίσει ένα σύνθετο σημείο.Προσαρμόζοντας την κατάλληλη αναλογία ενέργειας, μπορεί να σχηματιστεί ένα σχετικά μεγάλο πλάτος συγκόλλησης και ένας χαμηλός λόγος διαστάσεων ραφής συγκόλλησης, που μπορούν να βελτιώσουν αποτελεσματικά τη σταθερότητα της κλειδαρότρυπας και μπορούν να μειώσουν σημαντικά το πιτσίλισμα και να μειώσουν την ευαισθησία του στομάχου.
Το λέιζερ FRM μπορεί αυθαίρετα να ελέγξει την ισχύ του φωτός πυρήνα ινών και του φωτός πυρήνα δακτυλίου.Μπορεί να ανάψει μόνο το κεντρικό φως ή το δακτυλιοειδές φως ή και τα δύο μπορούν να ανάψουν ταυτόχρονα για να σχηματίσουν τρεις λειτουργίες συνηθισμένου σημείου, δακτυλιοειδούς κηλίδας και σύνθετου σημείου.εάν ενεργοποιηθεί ταυτόχρονα, μπορεί Ο πυρήνας και ο πυρήνας δακτυλίου μπορεί να κάνουν την ισχύ του κεντρικού πυρήνα μεγαλύτερη από την ισχύ του πυρήνα του δακτυλίου ή η ισχύς του κεντρικού πυρήνα μπορεί να είναι μικρότερη από την ισχύ του πυρήνα του δακτυλίου ή η ισχύς του κεντρικού πυρήνα είναι ίση στην ισχύ του πυρήνα του δακτυλίου και μπορούν να εναλλάσσονται συνολικά πέντε διαφορετικά σχήματα κηλίδων.
Η διάμετρος του κεντρικού σημείου είναι μικρή και η ενεργειακή πυκνότητα υψηλή.Η συγκόλληση βασίζεται στη λειτουργία συγκόλλησης βαθιάς διείσδυσης, η οποία θα δημιουργήσει μια κλειδαρότρυπα και θα σχηματίσει μια λιωμένη λίμνη με μεγάλο λόγο διαστάσεων.Ωστόσο, έχει υψηλές απαιτήσεις στο αντίστοιχο διάκενο και απελευθερώνεται μεγάλη ποσότητα μεταλλικών ατμών υψηλής πίεσης όταν σχηματίζεται η κλειδαρότρυπα με συγκόλληση βαθιάς διείσδυσης, η οποία είναι επιρρεπής σε σημεία πιτσιλίσματος και έκρηξης.Η θερμοκρασία της λιωμένης δεξαμενής είναι υψηλή και η εσωτερική ροή είναι βίαιη και η διακύμανση της λιμωμένης δεξαμενής είναι εμφανής.
Η διάμετρος της δακτυλιοειδούς κηλίδας είναι μεγάλη και η ενεργειακή πυκνότητα μικρή.Η συγκόλληση βασίζεται στον τρόπο αγωγιμότητας της θερμότητας, ο οποίος μπορεί να σχηματίσει μια ευρύτερη δεξαμενή λιωμένου.Δεδομένου ότι η συγκόλληση θερμικής αγωγιμότητας δεν σχηματίζει μια οπή κλειδιού, η θερμοκρασία της λιωμένης δεξαμενής είναι χαμηλή κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης και δεν υπάρχει εμφανής διακύμανση της λιμνής λίμνης.Πιτσιλίστε, η συγκόλληση είναι επίπεδη και όμορφη.Ωστόσο, λόγω της πυκνότητας διάσπαρτης ενέργειας, δεν μπορεί να επιτευχθεί μεγάλο βάθος διείσδυσης.
Συνδυάζοντας τα δύο μαζί, ρυθμίζοντας την κατάλληλη αναλογία ενέργειας, ενώ το κεντρικό σημείο εγγυάται το βάθος της λιωμένης πισίνας, το δακτυλιοειδές σημείο αυξάνει το πλάτος και τη διάρκεια της λιωμένης πισίνας, αφενός, βελτιώνει τη σταθερότητα της κλειδαρότρυπας και μειώνει πιτσίλισμα Από την άλλη πλευρά, η ροή της λιωμένης δεξαμενής είναι πιο σταθερή, οι φυσαλίδες υπερχειλίζουν για μεγάλο χρονικό διάστημα και η πιθανότητα σχηματισμού πορώδους μειώνεται.
Το λέιζερ FRM μπορεί να παρέχει συνολική ισχύ εξόδου έως και 20 KW και μπορεί να προσαρμόσει ευέλικτα τις παραμέτρους του φωτός εξόδου.Η διάμετρος της ίνας εξόδου κεντρικής δέσμης είναι 50μm/150μm και η ισχύς εξόδου είναι έως 10KW.η διάμετρος της ίνας εξόδου της δέσμης δακτυλίου είναι 150μm/300μm και η ισχύς εξόδου είναι έως και 10KW.Η κεντρική δέσμη είναι ένα λέιζερ ινών με μήκος κύματος 1070 nm και η δέσμη δακτυλίου μπορεί να εξοπλιστεί με λέιζερ ημιαγωγών 976 nm επιπλέον του λέιζερ ινών 1070 nm για να πραγματοποιήσει τη σύνθεση ακτίνων διπλού μήκους κύματος και διπλού λέιζερ.
FRM εξαιρετικό αποτέλεσμα συγκόλλησης
Προκειμένου να αντικατοπτρίζεται το αποτέλεσμα συγκόλλησης του FRM, τα παρακάτω χρησιμοποιούν λέιζερ FRM και συνηθισμένο λέιζερ για τη συγκόλληση κραμάτων αλουμινίου και τη σύγκριση τους.
Χρησιμοποιήθηκε λέιζερ FRM 1,5KW+1,5KW (50μm+150μm) για τη συγκόλληση κράματος αλουμινίου 6061 με πάχος 3mm και σε σύγκριση με ένα συνηθισμένο λέιζερ 3KW (100μm).Μπορεί να βρεθεί ξεκάθαρα ότι το πιτσίλισμα της συγκόλλησης με λέιζερ FRM είναι σημαντικά μικρότερο από αυτό της συνηθισμένης συγκόλλησης με λέιζερ.
Τα συγκολλημένα δείγματα κόπηκαν για μεταλλογραφική παρατήρηση.Λόγω της επίδρασης της δακτυλιοειδούς κηλίδας, η συγκόλληση που λαμβάνεται από το λέιζερ FRM έχει ένα φαρδύ επάνω και κάτω στενό σχήμα και οι άνω και κάτω επιφάνειες είναι βασικά επίπεδες.ενώ το πλάτος συγκόλλησης της συνηθισμένης συγκόλλησης με λέιζερ είναι βασικά ομοιόμορφο στο πάνω και στο κάτω μέρος, και η επάνω επιφάνεια είναι καταρρέουσα και η κάτω επιφάνεια είναι κυρτή.
Η αντοχή εφελκυσμού της συγκολλημένης ραφής μετά τη συγκόλληση δοκιμάζεται και η αντοχή εφελκυσμού της συγκόλλησης FRM είναι καλύτερη από αυτή της συνηθισμένης συγκόλλησης με λέιζερ.
Σημαντικές εφαρμογές του FRM
Η Κίνα θεωρεί τα νέα ενεργειακά οχήματα ως μία από τις επτά στρατηγικές βιομηχανίες της.Δεδομένου ότι το πακέτο μπαταριών λιθίου ισχύος αποτελεί βασικό βασικό συστατικό των οχημάτων νέας ενέργειας, με τη συνεχή ανάπτυξη οχημάτων νέας ενέργειας, χρησιμοποιείται επίσης ευρέως και αναπτύσσεται ανάλογα.
Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία του Κινεζικού Ερευνητικού Ινστιτούτου Puhua, η παγκόσμια ζήτηση για μπαταρίες λιθίου θα συνεχίσει να αυξάνεται από το 2017 έως το 2020 και η ζήτηση για εξοπλισμό μπαταριών λιθίου θα συνεχίσει να αυξάνεται τα επόμενα 3-5 χρόνια.Η ταχεία ανάπτυξη της βιομηχανίας μπαταριών λιθίου έχει προκαλέσει μεγάλες εταιρείες να αυξήσουν την κατασκευή νέων εργοστασίων και την επέκταση της παραγωγικής ικανότητας.
Η ασφάλεια της μπαταρίας είναι πολύ σημαντική.Μόλις συμβεί η σχετική αποτυχία, θα οδηγήσει σε πολύ σοβαρά αποτελέσματα και θα απειλήσει τις ζωές των ανθρώπων.Μεταξύ αυτών, ο παράγοντας που παίζει καθοριστικό ρόλο στην ασφάλεια των ηλεκτρικών οχημάτων είναι η συγκόλληση βασικών τμημάτων του πακέτου μπαταριών ισχύος.Το πιο σημαντικό υλικό σε αυτές τις θέσεις είναι κράμα αλουμινίου, συμπεριλαμβανομένων αντιεκρηκτικών βαλβίδων, στεγανοποιητικών στοιχείων, γλωττίδων, ράβδων διαύλου κ.λπ.ακολουθούμενα από χάλκινα υλικά, όπως πόλοι, γλωττίδες κ.λπ. Η ποιότητα συγκόλλησης αυτών των θέσεων θα επηρεάσει άμεσα την αξιοπιστία της ποιότητας της μπαταρίας.
Για τη συγκόλληση διαφορετικών τμημάτων της μπαταρίας ισχύος, το λέιζερ FRM που χρησιμοποιεί λέιζερ Guanghui μπορεί να λύσει αποτελεσματικά το πρόβλημα συγκόλλησης, να πραγματοποιήσει μηδενικό πιτσίλισμα στη συγκόλληση, χωρίς πόρους στην επιφάνεια, σταθερή διείσδυση, ομαλή και όμορφη ραφή συγκόλλησης, βελτιώσει σημαντικά την ποιότητα συγκόλλησης και εξασφαλίζουν αποτελεσματικά τη σταθερότητα της μπαταρίας ισχύος.Σεξ και ασφάλεια.
Ο μετασχηματισμός της παγκόσμιας αγοράς αυτοκινήτων σε ηλεκτροκίνηση είναι η γενική τάση, και κάτω από αυτή τη γενική τάση ανάπτυξης, είναι βέβαιο ότι θα προβληθούν υψηλότερες απαιτήσεις για την τεχνολογία συγκόλλησης ιόντων λιθίου και η επεξεργασία μπαταριών ιόντων λιθίου έχει γίνει μια σημαντική αγορά για τα εγχώρια λέιζερ εταιρείες.Η Guanghui Laser θα συνεχίσει να καταβάλλει προσπάθειες στον τομέα της συγκόλλησης μπαταριών λιθίου.Μέσω ανεξάρτητης καινοτομίας, θα πραγματοποιηθούν επαναληπτικές αναβαθμίσεις με λέιζερ για να βοηθήσουν τους πελάτες να βελτιώσουν τις διαδικασίες συγκόλλησης και να ενισχύσουν την ασφάλεια και την ανταγωνιστικότητα των προϊόντων.
Συγγραφέας: Μηχανικός εφαρμογών GW Laser Jiaxing Gu
Ώρα δημοσίευσης: Φεβ-15-2022