【高端制造 锐科先行】飞溅克星!如何完美解决焊接难题?
时间:2021-04-08来源:原创文章

激光焊接

已经被越来越广泛的

应用于各个领域

相对于传统焊接

激光焊接的效率更高、精度更高、效果更好

而且更易于自动化智能化集成

未来激光焊接还会有相当大的发展空间

高端替代 锐科先行

为满足激光焊接更高的要求

锐科激光不断创新突破

锐科激光自主研发的光束可调高功率光纤激光器,一经推出便在行业内得到了极大反响,很多客户测试之后开始下单。

今年,锐科激光推出了完整系列的光束可调高功率光纤激光器产品,使得有各种不同的型号可以满足不同的应用需求。

 

不可避免的飞溅问题是焊接过程当中一个最大的痛点,用普通激光器焊接形成的是一个较窄的匙孔,这样的匙孔不稳定,非常容易产生飞溅,甚至会产生气孔,影响焊缝成形和美观。

采用光束可调高功率光纤激光器进行焊接,利用环芯光束打开匙孔,同时用中心光束加大熔深,形成一个大而稳定的匙孔,能够有效的抑制飞溅的产生。

锐科自主研发的多芯层光纤,可以将不同光模块的激光通过合束器分别耦合进多芯层光纤的中芯和环芯,就实现了环形光斑的输出。用户通过上位机软件,就可以进行中芯功率和环芯功率独立调节

传输光纤

合束器

输出激光能量分布

目前,锐科光束可调高功率光纤激光器可以做到5种不同的光斑组合:第一种只开中芯功率,第二种只开环芯功率,如果中芯和环芯同时打开,可以中芯功率大于环芯功率,也可以中芯功率小于环芯功率,或者中芯功率等于环芯功率。

5种形式

从金相分析来看,如果只开中芯功率,焊缝的形状呈一个I字形,熔深可以但熔宽不够;如果只开环芯功率,熔宽好一些但熔深不够,焊缝呈U字形;如果中芯功率和环芯功率同时打开,那么熔深和熔宽都非常理想,焊缝呈T字形

中芯功率2kW(100μm)

环芯功率4kW(300μm)

中芯功率2kW(100μm)

+

环芯功率4kW(300μm)

从下面的焊接对比视频中,可以看出,普通激光器在焊接时,飞溅非常严重,而采用光束可调的激光器,在焊接过程中会形成等离子云,几乎没有飞溅。

从焊接成型来对比,采用光束可调激光器(中芯和环芯功率分别是2kW和4kW)和普通6kW焊接效果相比,焊缝表面更加的光滑平整,而且熔深更深,熔池更宽。

 

环形光斑2+4kW

100+300μm芯径

 

常规6kW

100μm芯径

目前光束可调激光器在锂电池行业应用优势非常明显。

● 方形电池封口焊接速度可达350mm/s,与行业内理想速度200mm/s相比,速度提高了43%

● 圆柱电池封口焊接时间约为0.9s/个

● 转接片的焊接可以实现150mm/s的焊接速度,焊缝宽度>2mm

● 模组侧板的焊接,焊接速度超过80mm/s,叠焊接头搭接面连接宽度>2mm

● 焊缝表面更加的光滑平整,而且熔深更深,熔池更宽

 

方型电芯壳体封口焊接

 

圆柱电池壳体密封焊接

 

 

 

转接片

螺旋式实心圆焊缝

(上2图:铝合金,下2图:紫铜)

 

汇流排焊接金相分析

连接宽度超过了2mm

 

模组侧板:叠焊接头

 

模组侧板:止口对接接头

破解焊接飞溅难题,大幅提升焊接质量,焊缝质量更高、更加美观,锐科RFL-ABP光束模式可调激光器,势必成为电池制造领域及高端焊接领域的实力派机型。

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