उच्च रिफ्लेक्टीव्ह मटेरियलचे वेल्डिंग तज्ञ – लिथियम इलेक्ट्रिक वेल्डिंगच्या समस्या सोडवणे

लेझर वेल्डिंग म्हणजे लेसर बीमला ऑप्टिकल लेन्सद्वारे वर्कपीसच्या पृष्ठभागावर केंद्रित करणे, जेणेकरून सामग्री वेगाने वितळली जाईल आणि वितळलेला पूल तयार होईल आणि नंतर वेल्डेड जोड तयार करण्यासाठी वेगाने थंड होईल.यात मोठे गुणोत्तर, वेगवान वेल्डिंग गती आणि वर्कपीसशी संपर्क नसणे ही वैशिष्ट्ये आहेत, जे स्वयंचलित उत्पादन साध्य करणे सोपे आहे, म्हणून ही प्रक्रिया मोठ्या प्रमाणात वापरली गेली आहे.तथापि, लेसर वेल्डिंग प्रक्रियेदरम्यान लेसर उष्णता स्त्रोत आणि सामग्रीमधील जटिल परस्परसंवादामुळे, तसेच अॅल्युमिनियम मिश्र धातु आणि तांबे मिश्र धातुंच्या विशेष भौतिक गुणधर्मांमुळे, उच्च-प्रतिबिंब सामग्रीमध्ये वेल्डिंग दरम्यान उच्च लेसर परावर्तकता असते, अस्थिर वेल्डिंग प्रक्रिया, आणि सच्छिद्रता दोष निर्माण करणे सोपे, इ. समस्या.अॅल्युमिनियम आणि तांबे यांसारख्या अत्यंत परावर्तित सामग्री वेल्ड करण्यासाठी सामान्य लेसर वापरताना, कीहोल कोसळल्याने लहान छिद्रे आणि स्प्लॅश तयार होतील.स्प्लॅशमुळे, वेल्ड मेटल कमी होईल, परिणामी खड्डे आणि असमान पृष्ठभाग;शिवाय, या सामग्रीमध्ये उच्च लेसर परावर्तकता आहे, शोषण दर कमी आहे, आणि बहुतेक ऊर्जा परावर्तित होते, परिणामी फिलरचे खराब संलयन होते;त्याच वेळी, कूलिंग प्रक्रियेदरम्यान, जास्त थंड होण्याच्या गतीमुळे, वितळलेल्या तलावातील हायड्रोजन आणि इतर वायूंची विद्राव्यता झपाट्याने कमी होते आणि त्यातून बाहेर पडण्यास खूप उशीर होतो, परिणामी छिद्र पडतात.उत्पादन

स्पॅटर आणि सच्छिद्रता कमी करण्यासाठी मुख्य प्रवाहात वेल्डिंग पद्धती

स्पॅटर कमी कसे करावे, सच्छिद्रता कशी कमी करावी आणि गुळगुळीत वेल्ड कसे मिळवावे ही उच्च-प्रतिबिंब सामग्री वेल्डिंगमध्ये एक मोठी अडचण आहे.अनेक देशी आणि विदेशी कंपन्यांनीही या पैलूचा शोध घेणे सुरू ठेवले आहे आणि त्यांची स्वतःची उत्पादने बाजारात आणली आहेत.

(1) स्विंग वेल्डिंग हेड वापरणे स्विंग वेल्डिंग पद्धत ऊर्जा घनता पसरवू शकते, वेल्ड तापमानाची एकसमानता सुधारू शकते आणि स्पॅटर आणि छिद्रांची निर्मिती काही प्रमाणात कमी करू शकते.सध्या, मुख्य प्रवाहातील लेझर हेड उत्पादकांनी (जसे की जियाकियांग, वानशुन्क्सिंग, किरिन इ.) अशाच प्रकारचे स्विंग लेझर वेल्डिंग हेड लॉन्च केले आहेत.पण त्याच वेळी, काही कमतरता आहेत.लेसरची ऊर्जेची घनता कमी होत असल्याने शक्ती वाढवावी लागते किंवा वेल्डिंगचा वेग कमी करावा लागतो.

(2) फायबर लेसर आणि सेमीकंडक्टर लेसरला ड्युअल-वेव्हलेंथ कंपोझिट वेल्डिंग हेडसह एकत्र करण्यासाठी ड्युअल-वेव्हलेंथ कंपोझिट वेल्डिंग हेड वापरा आणि वेल्डिंग पॉइंटवर ओव्हरलॅप करा.फायबर लेसर खोल प्रवेश वेल्डिंग करते.स्प्लॅशिंग कमी करा.सध्या, लेझर हेड उत्पादक जसे की जियाकियांग आणि वानशुन्क्सिंग यांनीही अशी वेल्डिंग हेड बाजारात आणली आहेत.तथापि, या वेल्डिंग पद्धतीसाठी दोन लेसर वापरणे आवश्यक आहे आणि उपकरणांचे संयोजन अधिक क्लिष्ट आहे.

(3) विशेष स्पॉटसह लेसर

सर्वोत्तम किफायतशीर उपाय लेसरच्या बाजूने आहे, गॉसियन वितरण लेसरला रिंग + सेंटर लाइटमध्ये बदलणे, केंद्र प्रकाश स्पॉट वितळलेल्या तलावाच्या खोलीची हमी देतो आणि रिंग लाइट स्पॉट प्रीहीटिंग आणि स्लो कूलिंगची भूमिका बजावते, जे वर नमूद केलेल्या ड्युअल-वेव्हलेंथ कंपोझिट वेल्डिंग तत्त्वाशी तुलना केली जाते.समानठराविक लेसर उत्पादकांनी समान लेसर लॉन्च केले आहेत, जसे की IPG चे AMB लेसर आणि Raycus चे ABP लेसर.

GW लेझर टेकचे FRM काय आहे

वर नमूद केलेल्या उच्च-रिफ्लेक्शन मटेरियलच्या वेल्डिंगच्या अडचणींना प्रतिसाद म्हणून, GW लेझरने तांत्रिक विकासाच्या मार्गावर सतत शोध घेतला आहे आणि उच्च-प्रतिबिंब सामग्री वेल्डिंग तज्ञ - FRM (लवचिक रिंग मोड) डायनॅमिक स्पॉट आउटपुट लेसर लाँच केले आहे. उच्च-प्रतिबिंब सामग्रीची वेल्डिंग प्रक्रिया प्रभावीपणे कमी करू शकते.स्प्लॅश आणि सच्छिद्रता निर्मिती.

FRM लेसर दोन ऑप्टिकल मॉड्यूल कोर लेयरमध्ये आणि फायबरच्या रिंग कोअर लेयरमध्ये सानुकूलित कपलरद्वारे जोडते, दोन लेसर बीम एका बीममध्ये जोडते, आणि नंतर एक संयुक्त स्पॉट तयार करण्यासाठी वर्कपीसच्या पृष्ठभागावर केंद्रित करते.योग्य उर्जा गुणोत्तर समायोजित करून, तुलनेने विस्तृत वेल्डिंग रुंदी आणि कमी वेल्डिंग सीम आस्पेक्ट रेशो तयार केले जाऊ शकते, जे कीहोलची स्थिरता प्रभावीपणे सुधारू शकते आणि स्पॅटर लक्षणीयरीत्या कमी करू शकते आणि स्टोमेटल संवेदनशीलता कमी करू शकते.

FRM लेसर अनियंत्रितपणे फायबर कोर लाइट आणि रिंग कोअर लाइटची शक्ती नियंत्रित करू शकतो.तो फक्त मध्यवर्ती प्रकाश किंवा रिंग लाइट चालू करू शकतो, किंवा दोन्ही एकाच वेळी चालू करून साधारण ठिपके, कंकणाकृती स्पॉट आणि कंपाऊंड स्पॉटचे तीन मोड तयार करू शकतात;एकाच वेळी चालू केल्यास, ते कोर आणि रिंग कोर केंद्र कोर पॉवर रिंग कोर पॉवरपेक्षा जास्त बनवू शकतात किंवा सेंटर कोर पॉवर रिंग कोर पॉवरपेक्षा लहान असू शकतात किंवा सेंटर कोर पॉवर समान असू शकतात रिंग कोर पॉवरवर, आणि एकूण पाच भिन्न स्पॉट आकार स्विच केले जाऊ शकतात.

मध्यवर्ती ठिकाणाचा व्यास लहान आहे आणि ऊर्जा घनता जास्त आहे.वेल्डिंग खोल प्रवेश वेल्डिंग मोडवर आधारित आहे, जे एक कीहोल तयार करेल आणि मोठ्या प्रमाणात गुणोत्तरासह वितळलेला पूल तयार करेल.तथापि, मॅचिंग गॅपवर त्याची उच्च आवश्यकता आहे आणि जेव्हा कीहोल खोल प्रवेश वेल्डिंगद्वारे तयार होते तेव्हा मोठ्या प्रमाणात उच्च-दाब धातूची वाफ बाहेर पडते, ज्यामुळे स्प्लॅशिंग आणि स्फोट होण्याची शक्यता असते.वितळलेल्या तलावाचे तापमान जास्त आहे आणि अंतर्गत प्रवाह हिंसक आहे, आणि वितळलेल्या तलावातील चढ-उतार स्पष्ट आहे.

कंकणाकृती स्पॉटचा व्यास मोठा आहे आणि ऊर्जा घनता लहान आहे.वेल्डिंग उष्णता वाहक मोडवर आधारित आहे, ज्यामुळे विस्तीर्ण वितळलेला पूल तयार होऊ शकतो.थर्मल कंडक्शन वेल्डिंगमध्ये की होल तयार होत नसल्यामुळे, वेल्डिंग प्रक्रियेदरम्यान वितळलेल्या पूलचे तापमान कमी असते आणि वितळलेल्या पूलमध्ये कोणतेही स्पष्ट चढउतार नसतात.स्पॅटर, वेल्ड सपाट आणि सुंदर आहे.तथापि, विखुरलेल्या ऊर्जेच्या घनतेमुळे, मोठ्या आत प्रवेशाची खोली मिळू शकत नाही.

दोन्ही एकत्र केल्याने, योग्य उर्जेचे गुणोत्तर समायोजित करून, मध्यवर्ती स्पॉट वितळलेल्या तलावाच्या खोलीची हमी देते, तर कुंडलाकार स्पॉट वितळलेल्या तलावाची रुंदी आणि कालावधी वाढवते, तर दुसरीकडे, कीहोलची स्थिरता सुधारते आणि कमी करते. स्प्लॅशिंग दुसरीकडे, वितळलेल्या तलावाचा प्रवाह अधिक स्थिर असतो, बुडबुडे बराच काळ ओव्हरफ्लो होतात आणि सच्छिद्रता तयार होण्याची शक्यता कमी होते.

FRM लेसर 20KW पर्यंत एकूण आउटपुट पॉवर देऊ शकतो आणि आउटपुट लाईटचे पॅरामीटर्स लवचिकपणे समायोजित करू शकतो.सेंट्रल बीम आउटपुट फायबरचा व्यास 50μm/150μm आहे आणि आउटपुट पॉवर 10KW पर्यंत आहे;रिंग बीम आउटपुट फायबरचा व्यास 150μm/300μm आहे आणि आउटपुट पॉवर 10KW पर्यंत आहे.मध्यवर्ती बीम 1070nm च्या तरंगलांबीसह फायबर लेसर आहे आणि दुहेरी-तरंगलांबी आणि दुहेरी-लेसर बीमचे संयुग लक्षात घेण्यासाठी रिंग बीम 1070nm फायबर लेसर व्यतिरिक्त 976nm सेमीकंडक्टर लेसरसह सुसज्ज केले जाऊ शकते.

FRM उत्कृष्ट वेल्डिंग प्रभाव

एफआरएमचा वेल्डिंग प्रभाव प्रतिबिंबित करण्यासाठी, अॅल्युमिनियम मिश्र धातु वेल्ड करण्यासाठी आणि त्यांची तुलना करण्यासाठी खालील एफआरएम लेसर आणि सामान्य लेसर वापरतात.

1.5KW+1.5KW (50μm+150μm) FRM लेसरचा वापर 3mm जाडीसह 6061 अॅल्युमिनियम मिश्र धातु वेल्ड करण्यासाठी केला गेला आणि 3KW (100μm) सामान्य लेसरच्या तुलनेत.हे स्पष्टपणे आढळू शकते की एफआरएम लेसर वेल्डिंगचे स्पॅटर सामान्य लेसर वेल्डिंगपेक्षा लक्षणीयपणे लहान आहे.

वेल्डेड नमुने मेटॅलोग्राफिक निरीक्षणासाठी उघडले गेले.कंकणाकृती स्पॉटच्या प्रभावामुळे, एफआरएम लेसरद्वारे प्राप्त केलेल्या वेल्डचा वरचा आणि खालचा अरुंद आकार असतो आणि वरच्या आणि खालच्या पृष्ठभागावर मुळात सपाट असतो;सामान्य लेसर वेल्डिंगची वेल्ड रुंदी मुळात वरच्या आणि तळाशी फ्लश असते आणि वरचा पृष्ठभाग कोलमडलेला असतो आणि तळाचा पृष्ठभाग बहिर्वक्र असतो.

वेल्डिंगनंतर वेल्डेड सीमची तन्य शक्ती तपासली जाते आणि FRM वेल्डिंगची तन्य शक्ती सामान्य लेसर वेल्डिंगपेक्षा चांगली असते.

FRM चे महत्वाचे ऍप्लिकेशन

चीन नवीन ऊर्जा वाहनांना त्याच्या सात धोरणात्मक उद्योगांपैकी एक मानतो.पॉवर लिथियम बॅटरी पॅक हा नवीन ऊर्जा वाहनांचा मुख्य घटक असल्याने, नवीन ऊर्जा वाहनांच्या सतत विकासासह, त्याचा वापर मोठ्या प्रमाणावर केला जातो आणि त्यानुसार विकसित केला जातो.

पुहुआच्या चायना रिसर्च इन्स्टिट्यूटच्या आकडेवारीनुसार, 2017 ते 2020 पर्यंत लिथियम बॅटरीची जागतिक मागणी वाढत राहील आणि पुढील 3-5 वर्षांत लिथियम बॅटरी उपकरणांची मागणी वाढतच राहील.लिथियम बॅटरी उद्योगाच्या जलद विकासामुळे मोठ्या कंपन्यांनी नवीन कारखान्यांचे बांधकाम आणि उत्पादन क्षमतेचा विस्तार वाढविला आहे.

बॅटरी पॅकची सुरक्षा खूप महत्त्वाची आहे.एकदा संबंधित बिघाड झाला की, त्याचे खूप गंभीर परिणाम होतील आणि लोकांच्या जीवाला धोका निर्माण होईल.त्यापैकी, इलेक्ट्रिक वाहनांच्या सुरक्षिततेमध्ये निर्णायक भूमिका बजावणारा घटक म्हणजे पॉवर बॅटरी पॅकच्या मुख्य भागांचे वेल्डिंग.या पोझिशन्समधील सर्वात महत्वाची सामग्री अॅल्युमिनियम मिश्र धातु आहे, ज्यामध्ये विस्फोट-प्रूफ वाल्व, सेल सील, टॅब, बस बार इ.;त्यानंतर कॉपर मटेरियल, जसे की पोल, टॅब इ. या पोझिशन्सच्या वेल्डिंग गुणवत्तेचा थेट बॅटरी पॅकच्या गुणवत्तेच्या विश्वासार्हतेवर परिणाम होतो.

पॉवर बॅटरीच्या वेगवेगळ्या भागांच्या वेल्डिंगसाठी, गुआंगहुई लेसर वापरून एफआरएम लेसर वेल्डिंगची समस्या प्रभावीपणे सोडवू शकतो, वेल्डिंगमध्ये शून्य स्पॅटर जाणवू शकतो, पृष्ठभागावर छिद्र नाही, स्थिर प्रवेश, गुळगुळीत आणि सुंदर वेल्डिंग सीम, वेल्डिंगची गुणवत्ता लक्षणीयरीत्या सुधारू शकते. , आणि प्रभावीपणे पॉवर बॅटरीची स्थिरता सुनिश्चित करा.लिंग आणि सुरक्षितता.

जागतिक ऑटोमोबाईल मार्केटचे विद्युतीकरणात होणारे परिवर्तन हा एक सामान्य कल आहे आणि या सामान्य विकासाच्या ट्रेंड अंतर्गत, लिथियम-आयन वेल्डिंग तंत्रज्ञानासाठी उच्च आवश्यकता पाळणे बंधनकारक आहे आणि लिथियम-आयन बॅटरी प्रक्रिया घरगुती लेसरसाठी एक महत्त्वाची बाजारपेठ बनली आहे. कंपन्याGuanghui Laser लिथियम बॅटरी वेल्डिंग क्षेत्रात प्रयत्न करत राहील.स्वतंत्र नवोपक्रमाद्वारे, ग्राहकांना वेल्डिंग प्रक्रिया सुधारण्यासाठी आणि उत्पादनाची सुरक्षितता आणि स्पर्धात्मकता वाढवण्यास मदत करण्यासाठी लेझर पुनरावृत्ती सुधारणा केल्या जातील.

लेखक: GW लेझर ऍप्लिकेशन अभियंता Jiaxing Gu