Laserhitsauksessa lasersäde kohdistetaan työkappaleen pintaan optisen linssin läpi niin, että materiaali sulaa nopeasti sulan altaan muodostamiseksi ja jäähdytetään sitten nopeasti hitsausliitoksen muodostamiseksi.Sillä on suuren kuvasuhteen, nopean hitsausnopeuden ja työkappaleen koskemattomuuden ominaisuudet, mikä on helppo saavuttaa Automatisoitu tuotanto, joten tätä prosessia on käytetty laajalti.Kuitenkin johtuen laserlämmönlähteen ja materiaalin monimutkaisesta vuorovaikutuksesta laserhitsausprosessin aikana sekä alumiiniseosten ja kupariseosten erityisistä fysikaalisista ominaisuuksista, erittäin heijastavilla materiaaleilla on korkea laserheijastavuus hitsauksen aikana, epävakaa hitsausprosessi, ja helppo tuottaa huokoisuusvirheitä jne. ongelma.Kun käytetään tavallisia lasereita erittäin heijastavien materiaalien, kuten alumiinin ja kuparin, hitsaukseen, avaimenreiän romahtaminen aiheuttaa pieniä reikiä ja roiskeita.Roiskeiden vuoksi hitsimetallin määrä vähenee, mikä johtaa kuoppiin ja epätasaisiin pintoihin;lisäksi näillä materiaaleilla on korkea laserheijastavuus, absorptionopeus on alhainen ja suurin osa energiasta heijastuu, mikä johtaa täyteaineen huonoon sulamiseen;samaan aikaan jäähdytysprosessin aikana liiallisesta jäähdytysnopeudesta johtuen vedyn ja muiden kaasujen liukoisuus sulassa altaassa heikkenee jyrkästi ja on liian myöhäistä poistua, mikä johtaa huokosiin.tuottaa.
Yleisimmät hitsausmenetelmät roiskeiden ja huokoisuuden vähentämiseksi
Roiskeiden vähentäminen, huokoisuuden vähentäminen ja tasaisen hitsin aikaansaaminen on suuri vaikeus heijastavien materiaalien hitsauksessa.Myös monet kotimaiset ja ulkomaiset yritykset ovat jatkaneet tämän näkökulman tutkimista ja tuoneet markkinoille omia tuotteitaan.
(1) Kääntöhitsauspään käyttäminen Swing-hitsausmenetelmä voi hajottaa energiatiheyttä, parantaa hitsin lämpötilan tasaisuutta ja vähentää roiskeiden ja huokosten muodostumista jossain määrin.Tällä hetkellä valtavirran laserpään valmistajat (kuten Jiaqiang, Wanshunxing, Kirin jne.) ovat tuoneet markkinoille samanlaisia swing-laserhitsauspäitä.Mutta samalla on joitain haittoja.Koska laserin energiatiheys pienenee, tehoa on lisättävä tai hitsausnopeutta on hidastettava.
(2) Käytä kaksiaallonpituista komposiittihitsauspäätä yhdistääksesi kuitulaserin ja puolijohdelaserin kaksoisaallonpituiseen komposiittihitsauspäähän ja mene päällekkäin hitsauskohdassa.Kuitulaser suorittaa syvähitsauksen.Minimoi roiskeet.Tällä hetkellä myös laserpäiden valmistajat, kuten Jiaqiang ja Wanshunxing, ovat tuoneet markkinoille tällaisia hitsauspäitä.Tämä hitsausmenetelmä edellyttää kuitenkin kahden laserin käyttöä, ja laiteyhdistelmä on monimutkaisempi.
(3) Laser erikoispisteellä
Paras kustannustehokas ratkaisu on laserpuolella, jolloin Gaussin jakelulaser muutetaan rengas + keskivaloksi, keskivalopiste takaa sulan altaan syvyyden ja rengasvalopiste toimii esilämmityksenä ja hitaan jäähdytyksenä, mikä Verrataan edellä mainittuun kaksoisaallonpituuskomposiittihitsausperiaatteeseen.samanlainen.Tyypilliset laservalmistajat ovat tuoneet markkinoille samanlaisia lasereita, kuten IPG:n AMB-laserin ja Raycuksen ABP-laserin.
Mikä on GW Laser Techin FRM
Vastauksena edellä mainittujen heijastavien materiaalien hitsausvaikeuksiin GW Laser on jatkuvasti tutkinut teknologisen kehityksen tiellä ja lanseerannut korkeaheijastavien materiaalien hitsausasiantuntijan – FRM (Flexible Ring Mode) dynaamisen pistelähtölaserin, joka voi tehokkaasti vähentää heijastavien materiaalien hitsausprosessia.Roiskeiden ja huokoisuuden muodostuminen.
FRM-laser kytkee kaksi optista moduulia kuidun ydinkerrokseen ja rengasydinkerrokseen räätälöidyn kytkimen kautta, yhdistää kaksi lasersädettä yhdeksi säteeksi ja keskittää sen sitten työkappaleen pintaan komposiittipisteen muodostamiseksi.Sopivaa energiasuhdetta säätämällä voidaan muodostaa suhteellisen leveä hitsausleveys ja alhainen hitsaussauman muotosuhde, mikä voi tehokkaasti parantaa avaimenreiän vakautta ja vähentää merkittävästi roiskeita ja vähentää stomatalin herkkyyttä.
FRM-laser voi mielivaltaisesti ohjata kuituydinvalon ja rengasytimen valon tehoa.Se voi sytyttää vain keskivalon tai rengasvalon, tai molemmat voidaan kytkeä päälle samanaikaisesti, jolloin muodostuu kolme tavallista täplää, rengasmaista täplää ja yhdistelmäpistettä;jos se kytketään päälle samanaikaisesti, se voi Ydin ja rengasydin voivat tehdä keskiytimen tehosta suuremman kuin rengasytimen teho, tai keskiytimen teho voi olla pienempi kuin rengasytimen teho tai keskiytimen teho on sama rengasytimen tehoon, ja yhteensä viisi erilaista pistemuotoa voidaan vaihtaa.
Keskipisteen halkaisija on pieni ja energiatiheys korkea.Hitsaus perustuu syvään tunkeutuvaan hitsausmoodiin, joka tuottaa avaimenreiän ja muodostaa sulan altaan suurella kuvasuhteella.Sillä on kuitenkin korkeat vaatimukset sovitusraolle, ja suuri määrä korkeapaineista metallihöyryä vapautuu, kun avaimenreikä muodostetaan syväläpihitsauksella, joka on altis roiske- ja räjähdyspisteille.Sulan altaan lämpötila on korkea ja sisäinen virtaus rajua, ja sulan altaan vaihtelu on ilmeistä.
Rengasmaisen pisteen halkaisija on suuri ja energiatiheys pieni.Hitsaus perustuu lämmönjohtavuustilaan, joka voi muodostaa leveämmän sulaaltaan.Koska lämmönjohtamishitsaus ei muodosta avaimenreikää, sulan altaan lämpötila on matala hitsausprosessin aikana, eikä sulassa altaan vaihtelua ole havaittavissa.Roiskeet, hitsi on tasainen ja kaunis.Hajautetusta energiatiheydestä johtuen ei kuitenkaan voida saavuttaa suurta tunkeutumissyvyyttä.
Yhdistämällä nämä kaksi yhteen säätämällä sopivaa energiasuhdetta, samalla kun keskipiste takaa sulan altaan syvyyden, rengasmainen piste lisää sulan altaan leveyttä ja kestoa, toisaalta parantaa avaimenreiän vakautta ja vähentää roiskuminen Toisaalta sulan altaan virtaus on vakaampaa, kuplat vuotavat yli pitkän ajan ja huokoisuuden muodostumisen todennäköisyys pienenee.
FRM-laser voi tarjota jopa 20 kW:n kokonaislähtötehon ja voi joustavasti säätää lähtövalon parametreja.Keskisäteen lähtökuidun halkaisija on 50 μm / 150 μm ja lähtöteho on jopa 10 kW;rengaspalkin lähtökuidun halkaisija on 150μm/300μm ja lähtöteho on jopa 10KW.Keskisäde on kuitulaser, jonka aallonpituus on 1070 nm, ja rengassäde voidaan varustaa 976 nm:n puolijohdelaserilla 1070 nm:n kuitulaserin lisäksi kaksoisaallonpituisten ja kaksoislasersäteiden yhdistämiseksi.
FRM erinomainen hitsausteho
FRM:n hitsausvaikutuksen heijastamiseksi seuraavassa käytetään FRM-laseria ja tavallista laseria alumiiniseosten hitsaukseen ja niiden vertailuun.
1,5 KW + 1,5 KW (50 μm + 150 μm) FRM-laseria käytettiin 6061-alumiiniseoksen hitsaukseen, jonka paksuus oli 3 mm, ja sitä verrattiin 3 kW (100 μm) tavalliseen laseriin.Voidaan selvästi havaita, että FRM-laserhitsauksen roiske on huomattavasti pienempi kuin tavallisessa laserhitsauksessa.
Hitsatut näytteet leikattiin auki metallografista tarkkailua varten.Rengasmaisen pisteen vaikutuksesta johtuen FRM-laserilla saadulla hitsillä on leveä ylä- ja alaosa kapea muoto, ja ylä- ja alapinnat ovat periaatteessa tasaisia;kun taas tavallisen laserhitsauksen hitsin leveys on pohjimmiltaan tasainen ylhäältä ja alhaalta, ja yläpinta on painunut kokoon ja alapinta on kupera.
Hitsaussauman vetolujuus hitsauksen jälkeen testataan ja FRM-hitsauksen vetolujuus on parempi kuin tavallisen laserhitsauksen.
FRM:n tärkeitä sovelluksia
Kiina pitää uusia energiaajoneuvoja yhtenä seitsemästä strategisesta toimialastaan.Koska litiumakkupakkaus on uusien energiaajoneuvojen keskeinen ydinkomponentti, uusia energiaajoneuvoja kehitetään jatkuvasti, sitä käytetään myös laajasti ja kehitetään vastaavasti.
Puhuan Kiinan tutkimuslaitoksen tilastojen mukaan litiumakkujen globaali kysyntä jatkaa kasvuaan vuodesta 2017 vuoteen 2020, ja litiumakkulaitteiden kysyntä jatkaa kasvuaan seuraavien 3-5 vuoden aikana.Litiumparistoteollisuuden nopea kehitys on saanut suuret yritykset lisäämään uusien tehtaiden rakentamista ja tuotantokapasiteetin laajentamista.
Akun turvallisuus on erittäin tärkeää.Kun asiaankuuluva vika tapahtuu, se johtaa erittäin vakaviin seurauksiin ja uhkaa ihmisten elämää.Niistä sähköajoneuvojen turvallisuudessa ratkaiseva tekijä on tehoakun keskeisten osien hitsaus.Tärkein materiaali näissä asennoissa on alumiiniseos, mukaan lukien räjähdyssuojatut venttiilit, kennojen tiivisteet, kielekkeet, virtakiskot jne.;sen jälkeen kuparimateriaalit, kuten pylväät, kielekkeet jne. Näiden asentojen hitsauslaatu vaikuttaa suoraan akun laadun luotettavuuteen.
Virta-akun eri osien hitsaukseen Guanghui Laseria käyttävä FRM-laser voi tehokkaasti ratkaista hitsausongelman, saavuttaa nollaroiskeet hitsauksessa, ei huokosia pinnalla, vakaa tunkeutuminen, sileä ja kaunis hitsaussauma, parantaa merkittävästi hitsauksen laatua. ja varmistaa tehokkaasti akun vakauden.Seksiä ja turvallisuutta.
Maailmanlaajuisten automarkkinoiden siirtyminen sähköistykseen on yleinen suuntaus, ja tämän yleisen kehityssuuntauksen mukaisesti se asettaa väistämättä korkeampia vaatimuksia litiumionihitsaustekniikalle, ja litiumioniakkujen käsittelystä on tullut tärkeä markkina kotimaiselle laserille. yritykset.Guanghui Laser jatkaa ponnisteluja litiumakkujen hitsauksen alalla.Itsenäisen innovaation avulla toteutetaan iteratiivisia laserpäivityksiä, jotka auttavat asiakkaita parantamaan hitsausprosesseja sekä parantamaan tuotteiden turvallisuutta ja kilpailukykyä.
Kirjoittaja: GW Lasersovellusinsinööri Jiaxing Gu
Postitusaika: 15.2.2022