Lasersveising er å fokusere laserstrålen på overflaten av arbeidsstykket gjennom en optisk linse, slik at materialet raskt smeltes for å danne et smeltet basseng, og deretter raskt avkjøles for å danne en sveiset skjøt.Den har egenskapene til stort sideforhold, rask sveisehastighet og ikke-kontakt med arbeidsstykket, noe som er lett å oppnå Automatisert produksjon, så denne prosessen har blitt mye brukt.På grunn av det komplekse samspillet mellom laservarmekilden og materialet under lasersveiseprosessen, så vel som de spesielle fysiske egenskapene til aluminiumslegeringer og kobberlegeringer, har høyreflekterende materialer høy laserreflektivitet under sveising, ustabil sveiseprosess, og lett å produsere porøsitetsdefekter, etc. problem.Ved bruk av vanlige lasere for å sveise svært reflekterende materialer som aluminium og kobber, vil sammenbruddet av nøkkelhullet gi små hull og sprut.På grunn av sprutene vil sveisemetallet reduseres, noe som resulterer i groper og ujevne overflater;dessuten har disse materialene høy laserreflektivitet. Absorpsjonshastigheten er lav, og mesteparten av energien reflekteres, noe som resulterer i dårlig fusjon av fyllstoffet;samtidig, under kjøleprosessen, på grunn av den for høye kjølehastigheten, reduseres løseligheten av hydrogen og andre gasser i smeltebassenget kraftig og det er for sent å unnslippe, noe som resulterer i porer.produsere.
Vanlige sveisemetoder for å redusere sprut og porøsitet
Hvordan man kan redusere sprut, redusere porøsitet og oppnå en jevn sveis er en stor vanskelighet ved sveising av høyreflekterende materialer.Mange innenlandske og utenlandske selskaper har også fortsatt å utforske dette aspektet og har lansert sine egne produkter.
(1) Bruk av svingsveisehodet Svingsveisemetoden kan spre energitettheten, forbedre jevnheten til sveisetemperaturen og redusere genereringen av sprut og porer til en viss grad.For tiden har vanlige laserhodeprodusenter (som Jiaqiang, Wanshunxing, Kirin, etc.) lansert lignende svinglaser-sveisehoder.Men samtidig er det noen ulemper.Siden energitettheten til laseren reduseres, må kraften økes eller sveisehastigheten reduseres.
(2) Bruk et sammensatt sveisehode med to bølgelengder for å kombinere fiberlaseren og halvlederlaseren med det sammensatte sveisehodet med dobbel bølgelengde, og overlapp ved sveisepunktet.Fiberlaseren utfører dyp penetrasjonssveising.Minimer sprut.For tiden har laserhodeprodusenter som Jiaqiang og Wanshunxing også lansert slike sveisehoder.Denne sveisemetoden krever imidlertid bruk av to lasere, og utstyrskombinasjonen er mer komplisert.
(3) Laser med spesialpunkt
Den beste kostnadseffektive løsningen er på lasersiden, ved å endre den gaussiske distribusjonslaseren til ring + senterlys, senterlyspunktet garanterer dybden til det smeltede bassenget, og ringlyspunktet spiller rollen som forvarming og langsom avkjøling, som sammenlignes med det ovenfor nevnte dobbeltbølgelengde kompositt sveiseprinsippet.lignende.Typiske laserprodusenter har lansert lignende lasere, som IPGs AMB-laser og Raycus ABP-laser.
Hva er FRM til GW Laser Tech
Som svar på sveisevanskelighetene til de ovennevnte høyreflekterende materialene, har GW Laser kontinuerlig utforsket veien for teknologisk utvikling, og lansert en høyreflekterende materiale sveiseekspert – FRM (Flexible Ring Mode) dynamisk punktutgangslaser, som kan effektivt redusere sveiseprosessen av høyreflekterende materialer.Generering av sprut og porøsitet.
FRM-laseren kobler to optiske moduler inn i kjernelaget og ringkjernelaget til fiberen gjennom en tilpasset kobler, kobler de to laserstrålene til en stråle, og fokuserer den deretter på overflaten av arbeidsstykket for å danne et sammensatt punkt.Ved å justere det riktige energiforholdet, kan det dannes en relativt bred sveisebredde og et lavt sveisesømforhold, som effektivt kan forbedre stabiliteten til nøkkelhullet, og kan redusere sprut betydelig og redusere stomatal følsomhet.
FRM-laseren kan vilkårlig kontrollere kraften til fiberkjernelyset og ringkjernelyset.Den kan bare slå på det sentrale lyset eller ringlyset, eller begge kan slås på samtidig for å danne tre moduser med vanlig flekk, ringformet flekk og sammensatt flekk;hvis den er slått på samtidig, kan kjernen og ringkjernen gjøre senterkjernekraften større enn ringkjernekraften, eller senterkjernekraften kan være mindre enn ringkjernekraften, eller senterkjernekraften er lik til ringkjernekraften, og totalt fem forskjellige punktformer kan byttes.
Diameteren til det sentrale punktet er liten og energitettheten er høy.Sveisingen er basert på dyp penetrasjonssveisemodus, som vil produsere et nøkkelhull og danne et smeltet basseng med et stort sideforhold.Den har imidlertid høye krav til matchende gap, og en stor mengde høytrykksmetalldamp frigjøres når nøkkelhullet dannes ved dyp penetrasjonssveising, som er utsatt for sprut og eksplosjonspunkter.Temperaturen i smeltebassenget er høy og den indre strømmen er voldsom, og svingningen i smeltebassenget er åpenbar.
Diameteren på den ringformede flekken er stor og energitettheten er liten.Sveisingen er basert på varmeledningsmodus, som kan danne et bredere smeltet basseng.Siden varmeledningssveisingen ikke danner et nøkkelhull, er temperaturen i smeltebassenget lav under sveiseprosessen, og det er ingen åpenbar fluktuasjon i smeltebassenget.Sprut, sveisen er flat og vakker.På grunn av den spredte energitettheten kan imidlertid en stor penetrasjonsdybde ikke oppnås.
Ved å kombinere de to sammen, ved å justere det riktige energiforholdet, mens det sentrale punktet garanterer dybden til smeltebassenget, øker den ringformede flekken bredden og varigheten til smeltebassenget, på den ene siden forbedrer stabiliteten til nøkkelhullet og reduserer sprut På den annen side er strømmen av smeltebassenget mer stabil, boblene renner over i lang tid, og sannsynligheten for porøsitetsdannelse reduseres.
FRM-laseren kan gi en total utgangseffekt på opptil 20KW, og kan fleksibelt justere parametrene til utgangslyset.Diameteren til den sentrale stråleutgangsfiberen er 50μm/150μm, og utgangseffekten er opptil 10KW;diameteren på ringstråleutgangsfiberen er 150μm/300μm, og utgangseffekten er opptil 10KW.Senterstrålen er en fiberlaser med en bølgelengde på 1070nm, og ringstrålen kan utstyres med en 976nm halvlederlaser i tillegg til 1070nm fiberlaser for å realisere sammensetningen av dual-bølgelengde og dual-laser stråler.
FRM utmerket sveiseeffekt
For å gjenspeile sveiseeffekten til FRM, bruker følgende FRM-laser og vanlig laser for å sveise aluminiumslegeringer og sammenligne dem.
En 1,5KW+1,5KW (50μm+150μm) FRM-laser ble brukt til å sveise 6061 aluminiumslegering med en tykkelse på 3mm, og sammenlignet med en 3KW (100μm) vanlig laser.Det er tydelig at sprutet ved FRM-lasersveising er betydelig mindre enn ved vanlig lasersveising.
De sveisede prøvene ble skåret opp for metallografisk observasjon.På grunn av effekten av det ringformede punktet, har sveisen oppnådd av FRM-laseren en bred topp- og bunnsmal form, og de øvre og nedre overflatene er i utgangspunktet flate;mens sveisebredden til den vanlige lasersveisingen i utgangspunktet er i flukt i topp og bunn, og toppflaten er kollapset og bunnflaten er konveks.
Strekkstyrken til den sveisede sømmen etter sveising er testet, og strekkstyrken til FRM-sveising er bedre enn for vanlig lasersveising.
Viktige anvendelser av FRM
Kina ser på nye energikjøretøyer som en av sine syv strategiske industrier.Siden kraftlitiumbatteripakken er en sentral kjernekomponent i nye energikjøretøyer, med den kontinuerlige utviklingen av nye energikjøretøyer, er den også mye brukt og utviklet deretter.
I følge statistikk fra China Research Institute of Puhua vil den globale etterspørselen etter litiumbatterier fortsette å stige fra 2017 til 2020, og etterspørselen etter litiumbatteriutstyr vil fortsette å vokse i de neste 3-5 årene.Den raske utviklingen av litiumbatteriindustrien har fått store selskaper til å øke byggingen av nye fabrikker og utvide produksjonskapasiteten.
Sikkerheten til batteripakken er svært viktig.Når den aktuelle svikten først oppstår, vil det føre til svært alvorlige resultater og true menneskers liv.Blant dem er faktoren som spiller en avgjørende rolle for sikkerheten til elektriske kjøretøy sveising av viktige deler av batteripakken.Det viktigste materialet i disse stillingene er aluminiumslegering, inkludert eksplosjonssikre ventiler, celletetninger, tapper, samleskinner, etc.;etterfulgt av kobbermaterialer, som stolper, tapper osv. Sveisekvaliteten til disse posisjonene vil direkte påvirke påliteligheten til kvaliteten på batteripakken.
For sveising av forskjellige deler av strømbatteriet kan FRM-laseren ved hjelp av Guanghui Laser effektivt løse sveiseproblemet, realisere null sprut ved sveising, ingen porer på overflaten, stabil penetrasjon, jevn og vakker sveisesøm, forbedre sveisekvaliteten betydelig. , og effektivt sikre stabiliteten til strømbatteriet.Sex og sikkerhet.
Transformasjonen av det globale bilmarkedet til elektrifisering er den generelle trenden, og under denne generelle utviklingstrenden er det nødt til å stille høyere krav til litiumion-sveiseteknologi, og litiumionbatteribehandling har blitt et viktig marked for innenlandsk laser selskaper.Guanghui Laser vil fortsette å gjøre innsats innen litiumbatterisveising.Gjennom uavhengig innovasjon vil laser iterative oppgraderinger bli utført for å hjelpe kunder med å forbedre sveiseprosesser og forbedre produktsikkerhet og konkurranseevne.
Forfatter: GW laserapplikasjonsingeniør Jiaxing Gu
Innleggstid: 15. februar 2022