Kimpalan laser adalah untuk memfokuskan pancaran laser pada permukaan bahan kerja melalui kanta optik, supaya bahan itu cepat cair untuk membentuk kolam lebur, dan kemudian disejukkan dengan cepat untuk membentuk sambungan yang dikimpal.Ia mempunyai ciri-ciri nisbah aspek yang besar, kelajuan kimpalan cepat, dan tidak bersentuhan dengan bahan kerja, yang mudah dicapai Pengeluaran automatik, jadi proses ini telah digunakan secara meluas.Walau bagaimanapun, disebabkan oleh interaksi kompleks antara sumber haba laser dan bahan semasa proses kimpalan laser, serta sifat fizikal khas aloi aluminium dan aloi tembaga, bahan pantulan tinggi mempunyai pemantulan laser yang tinggi semasa mengimpal, proses kimpalan yang tidak stabil, dan mudah untuk menghasilkan kecacatan keliangan, dan lain-lain masalah.Apabila menggunakan laser biasa untuk mengimpal bahan pemantul tinggi seperti aluminium dan tembaga, keruntuhan lubang kunci akan menghasilkan lubang kecil dan percikan.Disebabkan percikan, logam kimpalan akan berkurangan, mengakibatkan lubang dan permukaan tidak rata;lebih-lebih lagi, bahan-bahan ini mempunyai pemantulan laser yang tinggi, Kadar penyerapan adalah rendah, dan kebanyakan tenaga dipantulkan, mengakibatkan gabungan pengisi yang lemah;pada masa yang sama, semasa proses penyejukan, disebabkan oleh kelajuan penyejukan yang berlebihan, keterlarutan hidrogen dan gas lain dalam kolam lebur berkurangan secara mendadak dan sudah terlambat untuk melarikan diri, mengakibatkan liang-liang.menghasilkan.
Kaedah kimpalan arus perdana untuk mengurangkan percikan dan keliangan
Cara mengurangkan percikan, mengurangkan keliangan, dan mendapatkan kimpalan yang licin adalah kesukaran utama dalam mengimpal bahan pantulan tinggi.Banyak syarikat dalam dan luar negara juga terus meneroka aspek ini dan telah melancarkan produk mereka sendiri.
(1) Menggunakan kepala kimpalan buaian Kaedah kimpalan buaian boleh menyebarkan ketumpatan tenaga, meningkatkan keseragaman suhu kimpalan, dan mengurangkan penjanaan percikan dan liang ke tahap tertentu.Pada masa ini, pengeluar kepala laser arus perdana (seperti Jiaqiang, Wanshunxing, Kirin, dll.) telah melancarkan kepala kimpalan laser swing yang serupa.Tetapi pada masa yang sama, terdapat beberapa kelemahan.Oleh kerana ketumpatan tenaga laser dikurangkan, kuasa perlu ditingkatkan atau kelajuan kimpalan perlu diperlahankan.
(2) Gunakan kepala kimpalan komposit dwi-panjang gelombang untuk menggabungkan laser gentian dan laser semikonduktor dengan kepala kimpalan komposit dwi-panjang gelombang, dan bertindih pada titik kimpalan.Laser gentian melakukan kimpalan penembusan dalam.Kurangkan percikan.Pada masa ini, pengeluar kepala laser seperti Jiaqiang dan Wanshunxing juga telah melancarkan kepala kimpalan tersebut.Walau bagaimanapun, kaedah kimpalan ini memerlukan penggunaan dua laser, dan gabungan peralatan adalah lebih rumit.
(3) Laser dengan tempat khas
Penyelesaian kos efektif terbaik adalah pada sisi laser, menukar laser pengedaran Gaussian kepada cincin + lampu tengah, titik lampu tengah menjamin kedalaman kolam cair, dan titik lampu cincin memainkan peranan pemanasan awal dan penyejukan perlahan, yang dibandingkan dengan prinsip kimpalan komposit dwi-panjang gelombang yang disebutkan di atas.serupa.Pengeluar laser biasa telah melancarkan laser yang serupa, seperti laser AMB IPG dan laser ABP Raycus.
Apakah FRM GW Laser Tech
Sebagai tindak balas kepada kesukaran mengimpal bahan pantulan tinggi yang dinyatakan di atas, GW Laser telah terus menerokai jalan pembangunan teknologi, dan melancarkan pakar kimpalan bahan pantulan tinggi – FRM (Mod Cincin Fleksibel) laser keluaran titik dinamik, yang berkesan boleh mengurangkan proses kimpalan bahan pantulan tinggi.Penjanaan percikan dan keliangan.
Laser FRM menggandingkan dua modul optik ke dalam lapisan teras dan lapisan teras gelang gentian melalui pengganding tersuai, menggandingkan dua pancaran laser menjadi satu rasuk, dan kemudian memfokuskannya pada permukaan bahan kerja untuk membentuk tempat komposit.Dengan melaraskan nisbah tenaga yang sesuai, lebar kimpalan yang agak luas dan nisbah aspek jahitan kimpalan yang rendah boleh dibentuk, yang boleh meningkatkan kestabilan lubang kunci dengan berkesan, dan dapat mengurangkan percikan dan mengurangkan sensitiviti stomata dengan ketara.
Laser FRM boleh sewenang-wenangnya mengawal kuasa cahaya teras gentian dan cahaya teras cincin.Ia hanya boleh menghidupkan lampu tengah atau lampu cincin, atau kedua-duanya boleh dihidupkan pada masa yang sama untuk membentuk tiga mod titik biasa, titik anulus dan titik kompaun;jika dihidupkan pada masa yang sama, ia boleh Teras dan teras cincin boleh menjadikan kuasa teras pusat lebih besar daripada kuasa teras cincin, atau kuasa teras pusat boleh lebih kecil daripada kuasa teras cincin, atau kuasa teras pusat adalah sama. kepada kuasa teras gelang, dan sejumlah lima bentuk tempat yang berbeza boleh ditukar.
Diameter titik pusat adalah kecil dan ketumpatan tenaga adalah tinggi.Kimpalan adalah berdasarkan mod kimpalan penembusan dalam, yang akan menghasilkan lubang kunci dan membentuk kolam lebur dengan nisbah aspek yang besar.Walau bagaimanapun, ia mempunyai keperluan yang tinggi pada jurang yang sepadan, dan sejumlah besar wap logam tekanan tinggi dilepaskan apabila lubang kunci dibentuk oleh kimpalan penembusan dalam, yang terdedah kepada titik percikan dan letupan.Suhu kolam lebur adalah tinggi dan aliran dalaman adalah ganas, dan turun naik kolam lebur adalah jelas.
Diameter bintik anulus adalah besar dan ketumpatan tenaga adalah kecil.Kimpalan adalah berdasarkan mod pengaliran haba, yang boleh membentuk kolam lebur yang lebih luas.Oleh kerana kimpalan pengaliran haba tidak membentuk lubang kunci, suhu kolam lebur adalah rendah semasa proses kimpalan, dan tidak ada turun naik kolam lebur yang jelas.Percikan, kimpalannya rata dan cantik.Walau bagaimanapun, disebabkan ketumpatan tenaga yang tersebar, kedalaman penembusan yang besar tidak boleh diperolehi.
Menggabungkan kedua-duanya bersama-sama, dengan melaraskan nisbah tenaga yang sesuai, manakala titik tengah menjamin kedalaman kolam cair, bintik anulus meningkatkan lebar dan tempoh kolam lebur, dalam satu tangan, meningkatkan kestabilan lubang kunci dan mengurangkan percikan Sebaliknya, aliran kolam lebur lebih stabil, buih melimpah untuk masa yang lama, dan kebarangkalian pembentukan keliangan berkurangan.
Laser FRM boleh memberikan jumlah kuasa keluaran sehingga 20KW, dan boleh melaraskan parameter lampu keluaran secara fleksibel.Diameter gentian keluaran rasuk pusat ialah 50μm/150μm, dan kuasa keluaran adalah sehingga 10KW;diameter gentian keluaran rasuk cincin ialah 150μm/300μm, dan kuasa keluaran adalah sehingga 10KW.Rasuk tengah ialah laser gentian dengan panjang gelombang 1070nm, dan rasuk cincin boleh dilengkapi dengan laser semikonduktor 976nm sebagai tambahan kepada laser gentian 1070nm untuk merealisasikan pengkompaunan rasuk dwi-panjang gelombang dan dwi-laser.
FRM kesan kimpalan yang sangat baik
Untuk mencerminkan kesan kimpalan FRM, berikut menggunakan laser FRM dan laser biasa untuk mengimpal aloi aluminium dan membandingkannya.
Laser FRM 1.5KW+1.5KW (50μm+150μm) digunakan untuk mengimpal aloi aluminium 6061 dengan ketebalan 3mm, dan dibandingkan dengan laser biasa 3KW (100μm).Ia boleh didapati dengan jelas bahawa percikan kimpalan laser FRM adalah jauh lebih kecil daripada kimpalan laser biasa.
Sampel yang dikimpal dipotong terbuka untuk pemerhatian metalografik.Oleh kerana kesan tempat anulus, kimpalan yang diperolehi oleh laser FRM mempunyai bentuk sempit atas dan bawah yang luas, dan permukaan atas dan bawah pada dasarnya rata;manakala lebar kimpalan kimpalan laser biasa pada dasarnya siram di bahagian atas dan bawah, dan permukaan atas runtuh dan permukaan bawah adalah cembung.
Kekuatan tegangan jahitan yang dikimpal selepas kimpalan diuji, dan kekuatan tegangan kimpalan FRM adalah lebih baik daripada kimpalan laser biasa.
Aplikasi penting FRM
China menganggap kenderaan tenaga baharu sebagai salah satu daripada tujuh industri strategiknya.Memandangkan pek bateri litium kuasa ialah komponen teras utama kenderaan tenaga baharu, dengan pembangunan berterusan kenderaan tenaga baharu, ia juga digunakan secara meluas dan dibangunkan sewajarnya.
Menurut statistik dari Institut Penyelidikan China Puhua, permintaan global untuk bateri litium akan terus meningkat dari 2017 hingga 2020, dan permintaan untuk peralatan bateri litium akan terus berkembang dalam tempoh 3-5 tahun akan datang.Perkembangan pesat industri bateri litium telah menyebabkan syarikat-syarikat besar meningkatkan pembinaan kilang-kilang baru dan pengembangan kapasiti pengeluaran.
Keselamatan pek bateri adalah sangat penting.Apabila kegagalan yang berkaitan berlaku, ia akan membawa kepada keputusan yang sangat serius dan mengancam nyawa orang ramai.Antaranya, faktor yang memainkan peranan penting dalam keselamatan kenderaan elektrik ialah kimpalan bahagian utama pek bateri kuasa.Bahan yang paling penting dalam kedudukan ini ialah aloi aluminium, termasuk injap kalis letupan, pengedap sel, tab, bar bas, dsb.;diikuti dengan bahan Kuprum, seperti tiang, tab, dll. Kualiti kimpalan kedudukan ini secara langsung akan menjejaskan kebolehpercayaan kualiti pek bateri.
Untuk mengimpal bahagian berlainan bateri kuasa, laser FRM menggunakan Guanghui Laser boleh menyelesaikan masalah kimpalan dengan berkesan, merealisasikan percikan sifar dalam kimpalan, tiada liang pada permukaan, penembusan yang stabil, jahitan kimpalan yang licin dan cantik, meningkatkan kualiti kimpalan dengan ketara. , dan memastikan kestabilan bateri kuasa dengan berkesan.Seks dan keselamatan.
Transformasi pasaran kereta global kepada elektrifikasi adalah trend umum, dan di bawah trend pembangunan umum ini, ia terikat untuk mengemukakan keperluan yang lebih tinggi untuk teknologi kimpalan litium-ion, dan pemprosesan bateri litium-ion telah menjadi pasaran penting untuk laser domestik. syarikat.Guanghui Laser akan terus berusaha dalam bidang kimpalan bateri litium.Melalui inovasi bebas, peningkatan lelaran laser akan dijalankan untuk membantu pelanggan menambah baik proses kimpalan dan meningkatkan keselamatan dan daya saing produk.
Pengarang： Jurutera aplikasi GW Laser Jiaxing Gu
Masa siaran: Feb-15-2022