उच्च चिंतनशील सामग्री के वेल्डिंग विशेषज्ञ - लिथियम इलेक्ट्रिक वेल्डिंग की समस्याओं का समाधान

लेजर वेल्डिंग एक ऑप्टिकल लेंस के माध्यम से वर्कपीस की सतह पर लेजर बीम को केंद्रित करना है, ताकि पिघला हुआ पूल बनाने के लिए सामग्री तेजी से पिघल जाए, और फिर एक वेल्डेड संयुक्त बनाने के लिए तेजी से ठंडा हो जाए।इसमें बड़े पहलू अनुपात, तेज वेल्डिंग गति और वर्कपीस के साथ गैर-संपर्क की विशेषताएं हैं, जो स्वचालित उत्पादन को प्राप्त करना आसान है, इसलिए इस प्रक्रिया का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।हालांकि, लेजर वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान लेजर गर्मी स्रोत और सामग्री के बीच जटिल बातचीत के साथ-साथ एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं और तांबा मिश्र धातुओं के विशेष भौतिक गुणों के कारण, उच्च-प्रतिबिंब सामग्री में वेल्डिंग के दौरान उच्च लेजर परावर्तकता होती है, अस्थिर वेल्डिंग प्रक्रिया, और सरंध्रता दोष, आदि समस्या पैदा करना आसान है।एल्यूमीनियम और तांबे जैसी अत्यधिक परावर्तक सामग्री को वेल्ड करने के लिए साधारण लेज़रों का उपयोग करते समय, कीहोल के ढहने से छोटे छेद और छींटे बनेंगे।स्पलैश के कारण, वेल्ड धातु कम हो जाएगी, जिसके परिणामस्वरूप गड्ढे और असमान सतहें होंगी;इसके अलावा, इन सामग्रियों में उच्च लेजर परावर्तन होता है, अवशोषण दर कम होती है, और अधिकांश ऊर्जा परिलक्षित होती है, जिसके परिणामस्वरूप भराव का खराब संलयन होता है;उसी समय, शीतलन प्रक्रिया के दौरान, अत्यधिक शीतलन गति के कारण, पिघले हुए पूल में हाइड्रोजन और अन्य गैसों की घुलनशीलता तेजी से कम हो जाती है और इससे बचने में बहुत देर हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप छिद्र होते हैं।उत्पाद।

छिड़काव और सरंध्रता को कम करने के लिए मुख्यधारा की वेल्डिंग विधियाँ

स्पैटर को कैसे कम करें, सरंध्रता को कम करें, और एक चिकनी वेल्ड प्राप्त करना उच्च-प्रतिबिंब सामग्री को वेल्डिंग करने में एक बड़ी कठिनाई है।कई घरेलू और विदेशी कंपनियों ने भी इस पहलू को तलाशना जारी रखा है और अपने उत्पादों को लॉन्च किया है।

(1) स्विंग वेल्डिंग हेड का उपयोग करना स्विंग वेल्डिंग विधि ऊर्जा घनत्व को फैला सकती है, वेल्ड तापमान की एकरूपता में सुधार कर सकती है, और स्पैटर और छिद्रों की पीढ़ी को कुछ हद तक कम कर सकती है।वर्तमान में, मुख्यधारा के लेजर हेड निर्माताओं (जैसे जियाकियांग, वानशुनक्सिंग, किरिन, आदि) ने इसी तरह के स्विंग लेजर वेल्डिंग हेड लॉन्च किए हैं।लेकिन साथ ही, कुछ कमियां भी हैं।चूंकि लेज़र की ऊर्जा घनत्व कम हो जाती है, इसलिए शक्ति को बढ़ाना पड़ता है या वेल्डिंग की गति को धीमा करना पड़ता है।

(2) फाइबर लेजर और सेमीकंडक्टर लेजर को दोहरे तरंग दैर्ध्य समग्र वेल्डिंग हेड के साथ संयोजित करने के लिए एक दोहरे तरंग दैर्ध्य समग्र वेल्डिंग हेड का उपयोग करें, और वेल्डिंग बिंदु पर ओवरलैप करें।फाइबर लेजर गहरी पैठ वेल्डिंग करता है।छींटे कम करें।वर्तमान में, जियाकियांग और वानशुनक्सिंग जैसे लेजर हेड निर्माताओं ने भी ऐसे वेल्डिंग हेड लॉन्च किए हैं।हालाँकि, इस वेल्डिंग विधि में दो लेज़रों के उपयोग की आवश्यकता होती है, और उपकरण संयोजन अधिक जटिल होता है।

(3) विशेष स्थान वाला लेजर

सबसे अच्छा लागत प्रभावी समाधान लेज़र साइड पर है, गाऊसी वितरण लेज़र को रिंग + सेंटर लाइट में बदलना, सेंटर लाइट स्पॉट पिघले हुए पूल की गहराई की गारंटी देता है, और रिंग लाइट स्पॉट प्रीहीटिंग और स्लो कूलिंग की भूमिका निभाता है, जो उपर्युक्त दोहरे तरंग दैर्ध्य समग्र वेल्डिंग सिद्धांत के साथ तुलना की जाती है।समान।विशिष्ट लेज़र निर्माताओं ने समान लेज़र लॉन्च किए हैं, जैसे IPG का AMB लेज़र और Raycus का ABP लेज़र।

जीडब्ल्यू लेजर टेक का एफआरएम क्या है

उपर्युक्त उच्च-परावर्तन सामग्री की वेल्डिंग कठिनाइयों के जवाब में, GW लेज़र ने तकनीकी विकास की राह पर लगातार खोज की है, और एक उच्च-परावर्तन सामग्री वेल्डिंग विशेषज्ञ - FRM (फ्लेक्सिबल रिंग मोड) डायनेमिक स्पॉट आउटपुट लेज़र लॉन्च किया है, जो उच्च-प्रतिबिंब सामग्री की वेल्डिंग प्रक्रिया को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है।स्पलैश और सरंध्रता पीढ़ी।

FRM लेज़र दो ऑप्टिकल मॉड्यूल को कोर लेयर में जोड़ता है और फाइबर की रिंग कोर लेयर को एक अनुकूलित कपलर के माध्यम से जोड़ता है, दो लेज़र बीम को एक बीम में जोड़ता है, और फिर इसे एक समग्र स्थान बनाने के लिए वर्कपीस की सतह पर केंद्रित करता है।उपयुक्त ऊर्जा अनुपात को समायोजित करके, अपेक्षाकृत व्यापक वेल्डिंग चौड़ाई और कम वेल्डिंग सीम पहलू अनुपात का गठन किया जा सकता है, जो कीहोल की स्थिरता को प्रभावी ढंग से सुधार सकता है, और स्पैटर को कम कर सकता है और स्टोमेटल संवेदनशीलता को कम कर सकता है।

FRM लेजर फाइबर कोर लाइट और रिंग कोर लाइट की शक्ति को मनमाने ढंग से नियंत्रित कर सकता है।यह केवल केंद्रीय प्रकाश या रिंग लाइट को चालू कर सकता है, या दोनों को एक ही समय में साधारण स्थान, कुंडलाकार स्थान और यौगिक स्थान के तीन मोड बनाने के लिए चालू किया जा सकता है;यदि एक ही समय में चालू किया जाता है, तो यह कोर और रिंग कोर केंद्र कोर पावर को रिंग कोर पावर से अधिक बना सकता है, या सेंटर कोर पावर रिंग कोर पावर से छोटा हो सकता है, या सेंटर कोर पावर बराबर हो सकता है रिंग कोर पावर के लिए, और कुल पांच अलग-अलग स्पॉट आकृतियों को स्विच किया जा सकता है।

केंद्रीय स्थान का व्यास छोटा है और ऊर्जा घनत्व अधिक है।वेल्डिंग गहरी पैठ वेल्डिंग मोड पर आधारित है, जो एक कीहोल का उत्पादन करेगा और बड़े पहलू अनुपात के साथ पिघला हुआ पूल बनाएगा।हालांकि, इसकी मैचिंग गैप पर उच्च आवश्यकताएं हैं, और बड़ी मात्रा में उच्च दबाव वाले धातु के वाष्प को तब छोड़ा जाता है जब कीहोल गहरी पैठ वेल्डिंग द्वारा बनता है, जो छींटे और विस्फोट बिंदुओं के लिए प्रवण होता है।पिघले हुए पूल का तापमान अधिक होता है और आंतरिक प्रवाह हिंसक होता है, और पिघले हुए पूल का उतार-चढ़ाव स्पष्ट होता है।

कुंडलाकार स्थान का व्यास बड़ा है और ऊर्जा घनत्व छोटा है।वेल्डिंग गर्मी चालन मोड पर आधारित है, जो एक व्यापक पिघला हुआ पूल बना सकता है।चूंकि थर्मल चालन वेल्डिंग एक महत्वपूर्ण छेद नहीं बनाता है, वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान पिघला हुआ पूल का तापमान कम होता है, और कोई स्पष्ट पिघला हुआ पूल उतार-चढ़ाव नहीं होता है।स्पैटर, वेल्ड सपाट और सुंदर है।हालाँकि, छितरी हुई ऊर्जा घनत्व के कारण, एक बड़ी पैठ गहराई प्राप्त नहीं की जा सकती है।

उचित ऊर्जा अनुपात को समायोजित करके दोनों को एक साथ मिलाकर, केंद्रीय स्थान पिघला हुआ पूल की गहराई की गारंटी देता है, कुंडलाकार स्थान पिघला हुआ पूल की चौड़ाई और अवधि को बढ़ाता है, एक तरफ, कीहोल की स्थिरता में सुधार करता है और कम करता है दूसरी ओर, पिघले हुए पूल का प्रवाह अधिक स्थिर होता है, बुलबुले लंबे समय तक बहते हैं, और सरंध्रता के गठन की संभावना कम हो जाती है।

FRM लेजर 20KW तक की कुल आउटपुट पावर प्रदान कर सकता है, और आउटपुट लाइट के मापदंडों को लचीले ढंग से समायोजित कर सकता है।केंद्रीय बीम आउटपुट फाइबर का व्यास 50μm / 150μm है, और आउटपुट पावर 10KW तक है;रिंग बीम आउटपुट फाइबर का व्यास 150μm / 300μm है, और आउटपुट पावर 10KW तक है।केंद्र बीम 1070nm के तरंग दैर्ध्य के साथ एक फाइबर लेजर है, और दोहरी-तरंग दैर्ध्य और दोहरे-लेजर बीम के संयोजन का एहसास करने के लिए 1070nm फाइबर लेजर के अलावा रिंग बीम को 976nm सेमीकंडक्टर लेजर से लैस किया जा सकता है।

एफआरएम उत्कृष्ट वेल्डिंग प्रभाव

FRM के वेल्डिंग प्रभाव को प्रतिबिंबित करने के लिए, निम्नलिखित एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं को वेल्ड करने और उनकी तुलना करने के लिए FRM लेजर और साधारण लेजर का उपयोग करता है।

एक 1.5KW+1.5KW (50μm+150μm) FRM लेजर का उपयोग 6061 एल्यूमीनियम मिश्र धातु को 3mm की मोटाई के साथ वेल्ड करने के लिए किया गया था, और इसकी तुलना 3KW (100μm) साधारण लेजर से की गई थी।यह स्पष्ट रूप से पाया जा सकता है कि एफआरएम लेजर वेल्डिंग का स्पैटर साधारण लेजर वेल्डिंग की तुलना में काफी छोटा है।

मेटलोग्राफिक अवलोकन के लिए वेल्डेड नमूनों को काट दिया गया था।कुंडलाकार स्थान के प्रभाव के कारण, FRM लेजर द्वारा प्राप्त वेल्ड में एक विस्तृत शीर्ष और निचला संकीर्ण आकार होता है, और ऊपरी और निचली सतहें मूल रूप से सपाट होती हैं;जबकि साधारण लेजर वेल्डिंग की वेल्ड चौड़ाई मूल रूप से ऊपर और नीचे फ्लश होती है, और ऊपर की सतह ढह जाती है और नीचे की सतह उत्तल होती है।

वेल्डिंग के बाद वेल्डेड सीम की तन्यता ताकत का परीक्षण किया जाता है, और एफआरएम वेल्डिंग की तन्य शक्ति सामान्य लेजर वेल्डिंग की तुलना में बेहतर होती है।

FRM के महत्वपूर्ण अनुप्रयोग

चीन नए ऊर्जा वाहनों को अपने सात रणनीतिक उद्योगों में से एक मानता है।चूंकि पावर लिथियम बैटरी पैक नए ऊर्जा वाहनों का एक प्रमुख मुख्य घटक है, नए ऊर्जा वाहनों के निरंतर विकास के साथ, इसका व्यापक रूप से उपयोग और विकास भी किया जाता है।

पुहुआ के चाइना रिसर्च इंस्टीट्यूट के आंकड़ों के अनुसार, लिथियम बैटरी की वैश्विक मांग 2017 से 2020 तक बढ़ती रहेगी और अगले 3-5 वर्षों में लिथियम बैटरी उपकरणों की मांग बढ़ती रहेगी।लिथियम बैटरी उद्योग के तेजी से विकास ने प्रमुख कंपनियों को नए कारखानों के निर्माण और उत्पादन क्षमता के विस्तार में वृद्धि की है।

बैटरी पैक की सुरक्षा बहुत महत्वपूर्ण है।एक बार प्रासंगिक विफलता होने के बाद, यह बहुत गंभीर परिणाम देगा और लोगों के जीवन को खतरे में डालेगा।उनमें से, इलेक्ट्रिक वाहनों की सुरक्षा में निर्णायक भूमिका निभाने वाला कारक पावर बैटरी पैक के प्रमुख भागों की वेल्डिंग है।इन स्थितियों में सबसे महत्वपूर्ण सामग्री एल्यूमीनियम मिश्र धातु है, जिसमें विस्फोट प्रूफ वाल्व, सेल सील, टैब, बस बार आदि शामिल हैं;इसके बाद कॉपर सामग्री, जैसे पोल, टैब आदि। इन पदों की वेल्डिंग गुणवत्ता सीधे बैटरी पैक की गुणवत्ता की विश्वसनीयता को प्रभावित करेगी।

पावर बैटरी के विभिन्न भागों की वेल्डिंग के लिए, Guanghui लेजर का उपयोग करके FRM लेजर वेल्डिंग समस्या को प्रभावी ढंग से हल कर सकता है, वेल्डिंग में शून्य स्पैटर का एहसास कर सकता है, सतह पर कोई छिद्र नहीं, स्थिर पैठ, चिकनी और सुंदर वेल्डिंग सीम, वेल्डिंग गुणवत्ता में काफी सुधार करता है , और प्रभावी रूप से पावर बैटरी की स्थिरता सुनिश्चित करते हैं।सेक्स और सुरक्षा।

विद्युतीकरण के लिए वैश्विक ऑटोमोबाइल बाजार का परिवर्तन सामान्य प्रवृत्ति है, और इस सामान्य विकास प्रवृत्ति के तहत, यह लिथियम-आयन वेल्डिंग प्रौद्योगिकी के लिए उच्च आवश्यकताओं को आगे बढ़ाने के लिए बाध्य है, और लिथियम-आयन बैटरी प्रसंस्करण घरेलू लेजर के लिए एक महत्वपूर्ण बाजार बन गया है। कंपनियों।Guanghui लेजर लिथियम बैटरी वेल्डिंग के क्षेत्र में प्रयास करना जारी रखेगा।स्वतंत्र नवाचार के माध्यम से, ग्राहकों को वेल्डिंग प्रक्रियाओं में सुधार करने और उत्पाद सुरक्षा और प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाने में मदद करने के लिए लेजर पुनरावृत्ति उन्नयन किया जाएगा।

लेखक: GW लेजर एप्लिकेशन इंजीनियर जियाक्सिंग गु