Lazer kaynağı, lazer ışınını bir optik mercek aracılığıyla iş parçasının yüzeyine odaklamak, böylece malzeme hızla erimiş bir havuz oluşturmak üzere eritilir ve ardından kaynaklı bir bağlantı oluşturmak için hızla soğutulur.Büyük en boy oranı, hızlı kaynak hızı ve iş parçasıyla temassız olma özelliklerine sahiptir, bu da Otomatik üretime kolayca ulaşılır, bu nedenle bu işlem yaygın olarak kullanılmaktadır.Bununla birlikte, lazer ısı kaynağı ile lazer kaynak işlemi sırasında malzeme arasındaki karmaşık etkileşimin yanı sıra alüminyum alaşımlarının ve bakır alaşımlarının özel fiziksel özelliklerinden dolayı, yüksek yansımalı malzemeler kaynak sırasında yüksek lazer yansıtma özelliğine sahiptir, kararsız kaynak işlemi, ve kolay gözeneklilik kusurları vb. problemler üretir.Alüminyum ve bakır gibi yüksek yansıtıcılığa sahip malzemeleri kaynaklamak için sıradan lazerler kullanıldığında, anahtar deliğinin çökmesi küçük deliklere ve sıçramalara neden olacaktır.Sıçramalar nedeniyle, kaynak metali azalacak ve bu da çukurlara ve pürüzlü yüzeylere yol açacaktır;ayrıca, bu malzemeler yüksek lazer yansıtma özelliğine sahiptir, Absorpsiyon oranı düşüktür ve enerjinin çoğu yansıtılır, bu da dolgu maddesinin zayıf füzyonuna neden olur;aynı zamanda soğutma işlemi sırasında aşırı soğutma hızından dolayı hidrojen ve diğer gazların eriyik havuzundaki çözünürlüğü keskin bir şekilde azalır ve kaçmak için çok geç kalınarak gözenekler oluşur.üretmek.
Sıçramayı ve gözenekliliği azaltmak için yaygın kaynak yöntemleri
Sıçramanın nasıl azaltılacağı, gözenekliliğin nasıl azaltılacağı ve pürüzsüz bir kaynağın nasıl elde edileceği, yüksek yansımalı malzemelerin kaynağında büyük bir zorluktur.Birçok yerli ve yabancı şirket de bu yönü keşfetmeye devam etti ve kendi ürünlerini piyasaya sürdü.
(1) Döner kaynak kafasının kullanılması Döner kaynak yöntemi, enerji yoğunluğunu dağıtabilir, kaynak sıcaklığının homojenliğini iyileştirebilir ve sıçrama ve gözenek oluşumunu bir dereceye kadar azaltabilir.Şu anda, ana akım lazer kafası üreticileri (Jiaqiang, Wanshunxing, Kirin, vb.) benzer döner lazer kaynak kafalarını piyasaya sürdüler.Ancak aynı zamanda bazı dezavantajlar da var.Lazerin enerji yoğunluğu azaldığı için gücü arttırılmalı veya kaynak hızı yavaşlatılmalıdır.
(2) Fiber lazeri ve yarı iletken lazeri çift dalga boylu kompozit kaynak kafasıyla birleştirmek ve kaynak noktasında örtüşmek için çift dalga boylu bir kompozit kaynak kafası kullanın.Fiber lazer, derin penetrasyonlu kaynak gerçekleştirir.Sıçramayı en aza indirin.Şu anda, Jiaqiang ve Wanshunxing gibi lazer kafası üreticileri de bu tür kaynak kafalarını piyasaya sürdüler.Ancak bu kaynak yöntemi iki lazer kullanımını gerektirir ve ekipman kombinasyonu daha karmaşıktır.
(3) Özel noktalı lazer
En uygun maliyetli çözüm lazer tarafındadır, Gauss dağıtım lazerini halka + merkez ışığa değiştirir, merkez ışık noktası erimiş havuzun derinliğini garanti eder ve halka ışık noktası ön ısıtma ve yavaş soğutma rolünü oynar. yukarıda bahsedilen çift dalga boylu kompozit kaynak prensibi ile karşılaştırılmıştır.benzer.Tipik lazer üreticileri, IPG'nin AMB lazeri ve Raycus'un ABP lazeri gibi benzer lazerleri piyasaya sürmüştür.
GW Laser Tech'in FRM'si nedir?
Yukarıda belirtilen yüksek yansımalı malzemelerin kaynaklama zorluklarına yanıt olarak, GW Laser sürekli olarak teknolojik gelişme yolunu araştırdı ve yüksek yansımalı malzeme kaynağı uzmanı FRM (Esnek Halka Modu) dinamik nokta çıkışlı lazeri piyasaya sürdü. yüksek yansımalı malzemelerin kaynak işlemini etkili bir şekilde azaltabilir.Sıçrama ve gözenek oluşumu.
FRM lazer, özelleştirilmiş bir kuplör aracılığıyla fiberin çekirdek katmanına ve halka çekirdek katmanına iki optik modülü birleştirir, iki lazer ışınını bir ışın olarak birleştirir ve ardından bir kompozit nokta oluşturmak üzere iş parçasının yüzeyine odaklar.Uygun enerji oranını ayarlayarak, nispeten geniş bir kaynak genişliği ve düşük bir kaynak dikişi en boy oranı oluşturulabilir, bu da anahtar deliğinin stabilitesini etkili bir şekilde geliştirebilir ve sıçramayı önemli ölçüde azaltabilir ve stoma hassasiyetini azaltabilir.
FRM lazer, fiber çekirdek ışığının ve halka çekirdek ışığının gücünü keyfi olarak kontrol edebilir.Yalnızca merkezi ışığı veya halka ışığı açabilir veya her ikisi de sıradan spot, halka şeklindeki spot ve bileşik spot olmak üzere üç mod oluşturmak için aynı anda açılabilir;aynı anda açılırsa, çekirdek ve halka çekirdek, merkez çekirdek gücünü halka çekirdek gücünden daha büyük yapabilir veya merkez çekirdek gücü halka çekirdek gücünden daha küçük olabilir veya merkez çekirdek gücü eşittir halka çekirdek gücüne ve toplam beş farklı nokta şekli değiştirilebilir.
Merkezi noktanın çapı küçüktür ve enerji yoğunluğu yüksektir.Kaynak, bir anahtar deliği oluşturacak ve büyük bir en boy oranına sahip bir eriyik havuzu oluşturacak olan derin nüfuzlu kaynak moduna dayanmaktadır.Bununla birlikte, eşleşen boşlukta yüksek gereksinimleri vardır ve sıçrama ve patlama noktalarına eğilimli derin nüfuzlu kaynakla anahtar deliği oluşturulduğunda büyük miktarda yüksek basınçlı metal buharı açığa çıkar.Erimiş havuzun sıcaklığı yüksektir ve iç akış şiddetlidir ve erimiş havuzun dalgalanması açıktır.
Halka şeklindeki noktanın çapı büyüktür ve enerji yoğunluğu küçüktür.Kaynak, daha geniş bir erimiş havuz oluşturabilen ısı iletim moduna dayanmaktadır.Termal iletim kaynağı bir anahtar deliği oluşturmadığından, kaynak işlemi sırasında erimiş havuzun sıcaklığı düşüktür ve belirgin bir erimiş havuz dalgalanması yoktur.Sıçrama, kaynak düz ve güzel.Ancak, dağınık enerji yoğunluğu nedeniyle, büyük bir penetrasyon derinliği elde edilemez.
Uygun enerji oranını ayarlayarak ikisini bir araya getirerek, merkezi nokta eriyik havuzunun derinliğini garanti ederken, halka şeklindeki nokta eriyik havuzunun genişliğini ve süresini artırır, bir yandan anahtar deliğinin stabilitesini iyileştirir ve azaltır Öte yandan, erimiş havuzun akışı daha kararlıdır, kabarcıklar uzun süre taşar ve gözenek oluşumu olasılığı azalır.
FRM lazer, 20KW'a kadar toplam çıkış gücü sağlayabilir ve çıkış ışığının parametrelerini esnek bir şekilde ayarlayabilir.Merkezi kiriş çıkış fiberinin çapı 50μm/150μm'dir ve çıkış gücü 10KW'a kadardır;halka kiriş çıkış fiberinin çapı 150μm/300μm'dir ve çıkış gücü 10KW'a kadardır.Merkez ışın, 1070nm dalga boyuna sahip bir fiber lazerdir ve halka ışın, çift dalga boyu ve çift lazer ışınlarının bileşimini gerçekleştirmek için 1070nm fiber lazere ek olarak bir 976nm yarı iletken lazerle donatılabilir.
FRM mükemmel kaynak efekti
FRM'nin kaynak etkisini yansıtmak için, aşağıdakiler alüminyum alaşımlarını kaynaklamak ve bunları karşılaştırmak için FRM lazer ve sıradan lazer kullanır.
3 mm kalınlığında 6061 alüminyum alaşımını kaynaklamak için 1.5KW+1.5KW (50μm+150μm) FRM lazer kullanıldı ve 3KW (100μm) sıradan bir lazerle karşılaştırıldı.FRM lazer kaynağının sıçramasının, sıradan lazer kaynağından önemli ölçüde daha küçük olduğu açıkça görülebilir.
Kaynaklı numuneler metalografik gözlem için kesilerek açıldı.Halka şeklindeki noktanın etkisi nedeniyle, FRM lazer ile elde edilen kaynak geniş bir üst ve alt dar şekle sahiptir ve üst ve alt yüzeyler temelde düzdür;sıradan lazer kaynağının kaynak genişliği temelde üstte ve altta aynı hizadadır ve üst yüzey çöker ve alt yüzey dışbükeydir.
Kaynak dikişinin kaynak sonrası çekme dayanımı test edilir ve FRM kaynağının çekme dayanımı, sıradan lazer kaynağından daha iyidir.
FRM'nin önemli uygulamaları
Çin, yeni enerji araçlarını yedi stratejik endüstrisinden biri olarak görüyor.Güç lityum pil paketi, yeni enerji araçlarının temel çekirdek bileşeni olduğundan, yeni enerji araçlarının sürekli gelişimi ile birlikte, yaygın olarak kullanılmakta ve buna göre geliştirilmektedir.
Puhua Çin Araştırma Enstitüsü'nün istatistiklerine göre, lityum pillere yönelik küresel talep 2017'den 2020'ye kadar artmaya devam edecek ve lityum pil ekipmanına olan talep önümüzdeki 3-5 yıl içinde artmaya devam edecek.Lityum pil endüstrisinin hızlı gelişimi, büyük şirketlerin yeni fabrikaların inşasını artırmasına ve üretim kapasitesinin genişletilmesine neden olmuştur.
Pil takımının güvenliği çok önemlidir.İlgili arıza bir kez gerçekleştiğinde çok ciddi sonuçlara yol açacak ve insanların hayatını tehdit edecektir.Bunlar arasında elektrikli araçların güvenliğinde belirleyici rol oynayan faktör, güç pil takımının kilit parçalarının kaynaklanmasıdır.Bu konumlardaki en önemli malzeme, patlamaya dayanıklı valfler, hücre contaları, tırnaklar, baralar vb. dahil olmak üzere alüminyum alaşımdır;Bunu direkler, sekmeler vb. gibi Bakır malzemeler takip eder. Bu konumların kaynak kalitesi, pil takımının kalitesinin güvenilirliğini doğrudan etkileyecektir.
Güç pilinin farklı parçalarının kaynağı için, Guanghui Lazer kullanan FRM lazer, kaynak problemini etkili bir şekilde çözebilir, kaynakta sıfır sıçrama gerçekleştirebilir, yüzeyde gözenek yok, kararlı penetrasyon, pürüzsüz ve güzel kaynak dikişi, kaynak kalitesini önemli ölçüde artırabilir ve güç pilinin kararlılığını etkili bir şekilde sağlar.Seks ve güvenlik.
Küresel otomobil pazarının elektrifikasyona dönüşümü genel eğilimdir ve bu genel gelişme eğilimi altında, lityum iyon kaynak teknolojisi için daha yüksek gereksinimler ortaya koymak zorundadır ve lityum iyon pil işleme, yerli lazer için önemli bir pazar haline gelmiştir. şirketler.Guanghui Laser, lityum pil kaynağı alanında çaba göstermeye devam edecek.Bağımsız inovasyon yoluyla, müşterilerin kaynak işlemlerini iyileştirmesine ve ürün güvenliğini ve rekabet gücünü artırmasına yardımcı olmak için lazer yinelemeli yükseltmeler gerçekleştirilecektir.
Yazar：GW Lazer uygulama mühendisi Jiaxing Gu
Gönderim zamanı: 15 Şubat-2022