Lasersko zavarivanje je fokusiranje laserske zrake na površinu izratka kroz optičku leću, tako da se materijal brzo rastali da bi se formirala rastaljena lonac, a zatim brzo ohladio da bi se formirao zavareni spoj.Ima karakteristike velikog omjera širine i visine, velike brzine zavarivanja i beskontaktnosti s radnim komadom, što je lako postići Automatizirana proizvodnja, tako da je ovaj proces naširoko korišten.Međutim, zbog složene interakcije između laserskog izvora topline i materijala tijekom procesa laserskog zavarivanja, kao i posebnih fizikalnih svojstava aluminijskih legura i bakrenih legura, materijali visoke refleksije imaju visoku lasersku refleksiju tijekom zavarivanja, nestabilan proces zavarivanja, i lako proizvesti nedostatke poroznosti itd. problem.Kada koristite obične lasere za zavarivanje visoko reflektirajućih materijala kao što su aluminij i bakar, urušavanje ključanice proizvest će male rupe i prskanje.Zbog prskanja, metal zavara će se smanjiti, što će rezultirati udubinama i neravnim površinama;štoviše, ovi materijali imaju visoku lasersku refleksiju, Stopa apsorpcije je niska, a većina energije se reflektira, što rezultira lošim stapanjem punila;u isto vrijeme, tijekom procesa hlađenja, zbog prevelike brzine hlađenja, topivost vodika i drugih plinova u rastaljenoj bazenu je naglo smanjena i prekasno je izaći, što rezultira porama.proizvoditi.
Glavne metode zavarivanja za smanjenje prskanja i poroznosti
Kako smanjiti prskanje, smanjiti poroznost i dobiti glatki zavar glavna je poteškoća u zavarivanju materijala s visokom refleksijom.Mnoge domaće i strane tvrtke također su nastavile istraživati ovaj aspekt i lansirale vlastite proizvode.
(1) Korištenje okretne glave za zavarivanje Metoda okretnog zavarivanja može raspršiti gustoću energije, poboljšati ujednačenost temperature zavarivanja i smanjiti stvaranje prskanja i pora do određene mjere.Trenutačno su glavni proizvođači laserskih glava (kao što su Jiaqiang, Wanshunxing, Kirin, itd.) lansirali slične okretne laserske glave za zavarivanje.Ali u isto vrijeme postoje i neki nedostaci.Budući da je gustoća energije lasera smanjena, snaga se mora povećati ili se mora usporiti brzina zavarivanja.
(2) Upotrijebite kompozitnu glavu za zavarivanje s dvije valne duljine kako biste kombinirali vlaknasti laser i poluvodički laser s kompozitnom glavom za zavarivanje s dvije valne duljine i preklapali se na mjestu zavarivanja.Fiber laser izvodi zavarivanje dubokim prodiranjem.Smanjite prskanje.Trenutačno su proizvođači laserskih glava kao što su Jiaqiang i Wanshunxing također lansirali takve glave za zavarivanje.Međutim, ova metoda zavarivanja zahtijeva upotrebu dva lasera, a kombinacija opreme je složenija.
(3) Laser s posebnom točkom
Najbolje isplativo rješenje je na strani lasera, mijenjanje Gaussovog distribucijskog lasera u prsten + središnje svjetlo, središnja svjetlosna točka jamči dubinu rastaljenog bazena, a prstenasta svjetlosna točka igra ulogu predgrijavanja i sporog hlađenja, što uspoređuje se s gore spomenutim kompozitnim principom zavarivanja s dvije valne duljine.sličan.Tipični proizvođači lasera lansirali su slične lasere, kao što su IPG-ov AMB laser i Raycusov ABP laser.
Što je FRM tvrtke GW Laser Tech
Kao odgovor na poteškoće sa zavarivanjem gore spomenutih materijala visoke refleksije, GW Laser je kontinuirano istraživao na putu tehnološkog razvoja i lansirao stručnjaka za zavarivanje materijala visoke refleksije – FRM (Flexible Ring Mode) laser s dinamičkim točkastim izlazom, koji može učinkovito smanjiti proces zavarivanja materijala visoke refleksije.Stvaranje prskanja i poroznosti.
FRM laser spaja dva optička modula u sloj jezgre i prstenasti sloj jezgre vlakna kroz prilagođenu spojnicu, spaja dvije laserske zrake u jednu zraku, a zatim je fokusira na površinu obratka kako bi formirala kompozitnu točku.Podešavanjem odgovarajućeg omjera energije može se formirati relativno široka širina zavarivanja i nizak omjer širine i visine zavarenog šava, što može učinkovito poboljšati stabilnost ključanice i može značajno smanjiti prskanje i smanjiti osjetljivost stomata.
FRM laser može proizvoljno kontrolirati snagu svjetla jezgre vlakna i svjetla prstenaste jezgre.Može uključiti samo središnje svjetlo ili prstenasto svjetlo, ili se oba mogu uključiti u isto vrijeme kako bi se formirala tri načina obične točke, prstenaste točke i složene točke;ako se uključi u isto vrijeme, može Jezgra i prstenasta jezgra povećati snagu središnje jezgre od snage prstenaste jezgre, ili snaga središnje jezgre može biti manja od snage prstenaste jezgre, ili je snaga središnje jezgre jednaka na snagu jezgre prstena, a moguće je promijeniti ukupno pet različitih oblika točke.
Promjer središnje točke je mali, a gustoća energije velika.Zavarivanje se temelji na načinu zavarivanja dubokim prodiranjem, koji će proizvesti ključanicu i formirati bazen rastaljevine s velikim omjerom širine i visine.Međutim, ima visoke zahtjeve za odgovarajući razmak, a velika količina visokotlačne metalne pare oslobađa se kada se ključanica oblikuje zavarivanjem dubokim prodiranjem, što je sklono prskanju i točkama eksplozije.Temperatura bazena rastaljevine je visoka i unutarnji protok je silovit, a fluktuacija bazena rastaline je očita.
Promjer prstenaste mrlje je velik, a gustoća energije mala.Zavarivanje se temelji na načinu provođenja topline, što može stvoriti širu bazenu rastaljene tvari.Budući da zavarivanje toplinskom vodljivošću ne stvara ključnu rupu, temperatura bazena taline je niska tijekom procesa zavarivanja i nema očitih fluktuacija bazena rastaline.Prskanje, zavar je ravan i lijep.Međutim, zbog raspršene gustoće energije ne može se postići velika dubina prodiranja.
Kombinirajući to dvoje zajedno, podešavanjem odgovarajućeg omjera energije, dok središnja točka jamči dubinu bazena rastaljene tvari, prstenasta točka povećava širinu i trajanje bazena rastaljene tvari, s jedne strane, poboljšava stabilnost ključanice i smanjuje prskanje S druge strane, protok rastaljene bazena je stabilniji, mjehurići se prelijevaju dugo vremena, a vjerojatnost stvaranja poroznosti je smanjena.
FRM laser može dati ukupnu izlaznu snagu do 20KW, te može fleksibilno podešavati parametre izlazne svjetlosti.Promjer izlaznog vlakna središnjeg snopa je 50μm/150μm, a izlazna snaga je do 10KW;promjer izlaznog vlakna prstenaste zrake je 150μm/300μm, a izlazna snaga je do 10KW.Središnja zraka je vlaknasti laser valne duljine od 1070 nm, a prstenasta zraka može biti opremljena poluvodičkim laserom od 976 nm uz vlaknasti laser od 1070 nm kako bi se ostvarilo spajanje dvostrukih valnih duljina i dvostrukih laserskih zraka.
FRM odličan učinak zavarivanja
Kako bi se prikazao učinak zavarivanja FRM-a, sljedeće koristi FRM laser i obični laser za zavarivanje aluminijskih legura i njihovu usporedbu.
FRM laser snage 1,5KW+1,5KW (50μm+150μm) korišten je za zavarivanje aluminijske legure 6061 debljine 3mm i uspoređen s običnim laserom od 3KW (100μm).Može se jasno vidjeti da je prskanje kod FRM laserskog zavarivanja znatno manje nego kod običnog laserskog zavarivanja.
Zavareni uzorci su razrezani radi metalografskog promatranja.Zbog efekta prstenaste mrlje, zavar dobiven FRM laserom ima široki gornji i donji uski oblik, a gornja i donja površina su u osnovi ravne;dok je širina zavara običnog laserskog zavarivanja u osnovi poravnata na vrhu i dnu, a gornja površina je skupljena, a donja površina je konveksna.
Ispituje se vlačna čvrstoća zavarenog šava nakon zavarivanja, a vlačna čvrstoća FRM zavarivanja bolja je od običnog laserskog zavarivanja.
Važne primjene FRM-a
Kina smatra nova energetska vozila jednom od svojih sedam strateških industrija.Budući da je litijska baterija ključna ključna komponenta novih energetskih vozila, s kontinuiranim razvojem novih energetskih vozila, također se široko koristi i razvija u skladu s tim.
Prema statistici Kineskog istraživačkog instituta Puhua, globalna potražnja za litijskim baterijama nastavit će rasti od 2017. do 2020., a potražnja za opremom za litijske baterije nastavit će rasti u sljedećih 3-5 godina.Brzi razvoj industrije litijevih baterija uzrokovao je velike tvrtke da povećaju izgradnju novih tvornica i širenje proizvodnih kapaciteta.
Sigurnost baterije je vrlo važna.Jednom kada dođe do relevantnog kvara, to će dovesti do vrlo ozbiljnih posljedica i ugroziti živote ljudi.Među njima, čimbenik koji ima odlučujuću ulogu u sigurnosti električnih vozila je zavarivanje ključnih dijelova sklopa baterija.Najvažniji materijal na ovim pozicijama je aluminijska legura, uključujući ventile otporne na eksploziju, brtve ćelija, jezičke, sabirnice itd.;nakon čega slijede bakreni materijali, kao što su stupovi, jezičci, itd. Kvaliteta zavarivanja ovih pozicija izravno će utjecati na pouzdanost kvalitete baterije.
Za zavarivanje različitih dijelova baterije, FRM laser koji koristi Guanghui laser može učinkovito riješiti problem zavarivanja, ostvariti nultu prskanje u zavarivanju, bez pora na površini, stabilno prodiranje, glatki i lijepi zavareni šav, značajno poboljšati kvalitetu zavarivanja , i učinkovito osigurati stabilnost baterije.Seks i sigurnost.
Transformacija globalnog automobilskog tržišta u elektrifikaciju je opći trend, a pod tim općim razvojnim trendom, ono će sigurno postaviti veće zahtjeve za litij-ionsku tehnologiju zavarivanja, a obrada litij-ionskih baterija postala je važno tržište za domaći laser tvrtke.Guanghui Laser će nastaviti ulagati napore u području zavarivanja litijskih baterija.Kroz neovisnu inovaciju, provodit će se laserske iterativne nadogradnje kako bi se pomoglo korisnicima da poboljšaju procese zavarivanja i poboljšaju sigurnost i konkurentnost proizvoda.
Autor: GW inženjer za primjenu lasera Jiaxing Gu
Vrijeme objave: 15. veljače 2022