Laserlassen is het focussen van de laserstraal op het oppervlak van het werkstuk door een optische lens, zodat het materiaal snel wordt gesmolten om een smeltbad te vormen en vervolgens snel wordt afgekoeld om een lasverbinding te vormen.Het heeft de kenmerken van een grote beeldverhouding, hoge lassnelheid en geen contact met het werkstuk, wat gemakkelijk te bereiken is Geautomatiseerde productie, dus dit proces wordt veel gebruikt.Vanwege de complexe interactie tussen de laserwarmtebron en het materiaal tijdens het laserlasproces, evenals de speciale fysieke eigenschappen van aluminiumlegeringen en koperlegeringen, hebben sterk reflecterende materialen een hoge laserreflectie tijdens het lassen, een onstabiel lasproces, en gemakkelijk porositeitsdefecten, etc. probleem veroorzaken.Bij het gebruik van gewone lasers om sterk reflecterende materialen zoals aluminium en koper te lassen, zal het instorten van het sleutelgat kleine gaatjes en spatten veroorzaken.Door de spatten zal het lasmetaal afnemen, met putjes en oneffenheden als gevolg;bovendien hebben deze materialen een hoge laserreflectie. De absorptiesnelheid is laag en de meeste energie wordt gereflecteerd, wat resulteert in een slechte versmelting van het vulmiddel;tegelijkertijd wordt tijdens het koelproces door de te hoge koelsnelheid de oplosbaarheid van waterstof en andere gassen in het smeltbad sterk verminderd en is het te laat om te ontsnappen, wat resulteert in poriën.produceren.
Gangbare lasmethoden om spatten en porositeit te verminderen
Het verminderen van spatten, het verminderen van porositeit en het verkrijgen van een gladde las is een grote moeilijkheid bij het lassen van sterk reflecterende materialen.Veel binnen- en buitenlandse bedrijven zijn dit aspect ook blijven onderzoeken en hebben hun eigen producten gelanceerd.
(1) Gebruik van de zwenklaskop De zwenklasmethode kan de energiedichtheid verspreiden, de uniformiteit van de lastemperatuur verbeteren en de vorming van spatten en poriën tot op zekere hoogte verminderen.Op dit moment hebben reguliere laserkopfabrikanten (zoals Jiaqiang, Wanshunxing, Kirin, enz.) Soortgelijke swinglaserlaskoppen gelanceerd.Maar tegelijkertijd zijn er enkele nadelen.Omdat de energiedichtheid van de laser wordt verlaagd, moet het vermogen worden verhoogd of moet de lassnelheid worden verlaagd.
(2) Gebruik een composiet laskop met dubbele golflengte om de fiberlaser en de halfgeleiderlaser te combineren met de composiet laskop met dubbele golflengte en overlap op het laspunt.De fiberlaser voert diep penetratielassen uit.Minimaliseer spatten.Momenteel hebben fabrikanten van laserkoppen zoals Jiaqiang en Wanshunxing ook dergelijke laskoppen op de markt gebracht.Deze lasmethode vereist echter het gebruik van twee lasers en de combinatie van apparatuur is gecompliceerder.
(3) Laser met speciale plek
De beste kosteneffectieve oplossing is aan de laserzijde, waarbij de Gauss-distributielaser wordt gewijzigd in ring + middenlicht, de middelste lichtvlek garandeert de diepte van het smeltbad en de ringlichtvlek speelt de rol van voorverwarmen en langzaam afkoelen, wat wordt vergeleken met het bovengenoemde composietlasprincipe met twee golflengten.vergelijkbaar.Typische laserfabrikanten hebben soortgelijke lasers op de markt gebracht, zoals de AMB-laser van IPG en de ABP-laser van Raycus.
Wat is de FRM van GW Laser Tech
Als reactie op de lasproblemen van de bovengenoemde hoogreflecterende materialen, heeft GW Laser voortdurend de weg van technologische ontwikkeling verkend en een hoogreflectiemateriaallasexpert gelanceerd - FRM (Flexible Ring Mode) dynamische spotoutputlaser, die kan het lasproces van sterk reflecterende materialen effectief verminderen.Opwekking van spatten en porositeit.
De FRM-laser koppelt twee optische modules in de kernlaag en de ringkernlaag van de vezel via een op maat gemaakte koppeling, koppelt de twee laserstralen in één straal en richt deze vervolgens op het oppervlak van het werkstuk om een samengestelde plek te vormen.Door de juiste energieverhouding aan te passen, kan een relatief brede lasbreedte en een lage aspectverhouding van de lasnaad worden gevormd, wat de stabiliteit van het sleutelgat effectief kan verbeteren en spatten en stomatale gevoeligheid aanzienlijk kan verminderen.
De FRM-laser kan willekeurig de kracht van het vezelkernlicht en het ringkernlicht regelen.Het kan alleen het centrale licht of het ringlicht aanzetten, of beide kunnen tegelijkertijd worden ingeschakeld om drie modi van gewone vlek, ringvormige vlek en samengestelde vlek te vormen;indien tegelijkertijd ingeschakeld, kan het De kern en de ringkern kunnen het vermogen van de middelste kern groter maken dan het vermogen van de ringkern, of het vermogen van de middelste kern kan kleiner zijn dan het vermogen van de ringkern, of het vermogen van de middelste kern is gelijk naar de kracht van de ringkern, en in totaal kunnen vijf verschillende spotvormen worden geschakeld.
De diameter van de centrale plek is klein en de energiedichtheid is hoog.Het lassen is gebaseerd op de diepe penetratie lasmodus, die een sleutelgat zal produceren en een smeltbad zal vormen met een grote beeldverhouding.Het stelt echter hoge eisen aan de bijpassende opening en er komt een grote hoeveelheid hogedrukmetaaldamp vrij wanneer het sleutelgat wordt gevormd door diep penetratielassen, dat vatbaar is voor spatten en explosiepunten.De temperatuur van het smeltbad is hoog en de interne stroming is gewelddadig, en de fluctuatie van het smeltbad is duidelijk.
De diameter van de ringvormige vlek is groot en de energiedichtheid is klein.Het lassen is gebaseerd op de warmtegeleidingsmodus, die een breder smeltbad kan vormen.Aangezien het thermische geleidingslassen geen sleutelgat vormt, is de temperatuur van het smeltbad laag tijdens het lasproces en is er geen duidelijke fluctuatie in het smeltbad.Spatten, de las is vlak en mooi.Vanwege de verspreide energiedichtheid kan echter geen grote indringdiepte worden verkregen.
Door de twee samen te combineren, door de juiste energieverhouding aan te passen, terwijl de centrale plek de diepte van het smeltbad garandeert, vergroot de ringvormige plek de breedte en duur van het smeltbad, verbetert enerzijds de stabiliteit van het sleutelgat en vermindert spatten Aan de andere kant is de stroming van het smeltbad stabieler, de bellen lopen lange tijd over en de kans op vorming van porositeit wordt verminderd.
De FRM-laser kan een totaal uitgangsvermogen van maximaal 20 kW leveren en kan de parameters van het uitgangslicht flexibel aanpassen.De diameter van de uitgangsvezel van de centrale bundel is 50 μm / 150 μm en het uitgangsvermogen is maximaal 10 kW;de diameter van de uitgangsvezel van de ringbundel is 150 μm / 300 μm en het uitgangsvermogen is maximaal 10 kW.De middelste straal is een fiberlaser met een golflengte van 1070 nm, en de ringstraal kan worden uitgerust met een 976 nm halfgeleiderlaser naast de 1070 nm fiberlaser om de samenstelling van dubbele golflengte en dubbele laserstralen te realiseren.
FRM uitstekend laseffect
Om het laseffect van FRM weer te geven, gebruikt het volgende FRM-laser en gewone laser om aluminiumlegeringen te lassen en te vergelijken.
Een 1.5KW+1.5KW (50μm+150μm) FRM-laser werd gebruikt om 6061 aluminiumlegering met een dikte van 3 mm te lassen, en vergeleken met een 3KW (100μm) gewone laser.Het is duidelijk te zien dat de spatten van FRM-laserlassen aanzienlijk kleiner zijn dan die van gewoon laserlassen.
De gelaste monsters werden opengesneden voor metallografische observatie.Vanwege het effect van de ringvormige punt heeft de las die door de FRM-laser wordt verkregen een brede smalle vorm aan de boven- en onderkant en zijn de boven- en onderoppervlakken in wezen vlak;terwijl de lasbreedte van het gewone laserlassen in wezen gelijk is aan de boven- en onderkant, en het bovenoppervlak is samengevouwen en het onderoppervlak convex.
De treksterkte van de lasnaad na het lassen wordt getest en de treksterkte van FRM-lassen is beter dan die van gewoon laserlassen.
Belangrijke toepassingen van FRM
China beschouwt nieuwe energievoertuigen als een van zijn zeven strategische industrieën.Aangezien het krachtige lithiumbatterijpakket een belangrijk kernonderdeel is van nieuwe energievoertuigen, wordt het met de voortdurende ontwikkeling van nieuwe energievoertuigen ook veel gebruikt en dienovereenkomstig ontwikkeld.
Volgens statistieken van het China Research Institute of Puhua zal de wereldwijde vraag naar lithiumbatterijen blijven stijgen van 2017 tot 2020, en zal de vraag naar lithiumbatterijapparatuur de komende 3-5 jaar blijven groeien.De snelle ontwikkeling van de lithiumbatterij-industrie heeft ertoe geleid dat grote bedrijven de bouw van nieuwe fabrieken en de uitbreiding van de productiecapaciteit hebben opgevoerd.
De veiligheid van het batterijpakket is erg belangrijk.Zodra de relevante storing optreedt, zal dit tot zeer ernstige resultaten leiden en het leven van mensen bedreigen.Onder hen is de factor die een beslissende rol speelt in de veiligheid van elektrische voertuigen het lassen van belangrijke onderdelen van het power-accupakket.Het belangrijkste materiaal in deze posities is een aluminiumlegering, inclusief explosieveilige kleppen, celafdichtingen, lipjes, stroomrails, enz.;gevolgd door koperen materialen, zoals palen, lipjes, enz. De laskwaliteit van deze posities heeft direct invloed op de betrouwbaarheid van de kwaliteit van het batterijpakket.
Voor het lassen van verschillende delen van de stroombatterij kan de FRM-laser met behulp van Guanghui Laser het lasprobleem effectief oplossen, geen lasspatten realiseren, geen poriën op het oppervlak, stabiele penetratie, gladde en mooie lasnaad, de laskwaliteit aanzienlijk verbeteren en effectief zorgen voor de stabiliteit van de stroombatterij.Seks en veiligheid.
De transformatie van de wereldwijde automarkt naar elektrificatie is de algemene trend, en onder deze algemene ontwikkelingstrend zal het ongetwijfeld hogere eisen stellen aan de lithium-ion-lastechnologie, en de verwerking van lithium-ionbatterijen is een belangrijke markt geworden voor huishoudelijke laserprinters. bedrijven.Guanghui Laser zal zich blijven inspannen op het gebied van het lassen van lithiumbatterijen.Door middel van onafhankelijke innovatie zullen iteratieve laserupgrades worden uitgevoerd om klanten te helpen bij het verbeteren van lasprocessen en het verbeteren van de productveiligheid en het concurrentievermogen.
Auteur:GW Laser applicatie-ingenieur Jiaxing Gu
Posttijd: 15 februari 2022