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高功率藍光激光的應(yīng)用案例
時間:2022-07-15 11:22 閱讀:2188 次
隨著450 nm波長的多千瓦藍光激光焊接機的可用性,進一步擴大了銅組件的應(yīng)用范圍。在過去的幾年里,對儲能的需求不斷增加,加上車輛電氣化,增加了對銅焊接解決方案的需求。下面介紹高功率藍光激光的應(yīng)用案例。
激光加工具有無接觸加工的優(yōu)點,并在時間和空間上高度控制能量沉積,這對于電池等溫度敏感元件尤為重要。由于常規(guī)使用的近紅外激光波長為1μm,銅的吸收率較低,因此激光光斑尺寸必須高度聚焦,以實現(xiàn)瞬間形成匙孔,并通過匙孔中的多次反射增加吸收。對于銅的近紅外激光焊接,不可能采用無匙孔的熱傳導(dǎo)方式焊接,而采用有匙孔的深熔方式時,由于近紅外激光吸收對匙孔的幾何形狀和穩(wěn)定性的依賴,導(dǎo)致了飛濺的發(fā)生。波長為450 nm的二極管激光器解決了近紅外激光器的吸收受限和工藝穩(wěn)定性問題。
通過熱傳導(dǎo)模式焊接到匙孔焊接模式之間的焊接區(qū)域的可訪問性,例如在圓柱形電池單元上的新應(yīng)用是可能的。為了最大限度地減少銅(電氣標簽)和鍍鎳鋼(圓柱形電池)之間的混合,并實現(xiàn)高接合寬度,接合過程中使用了熱傳導(dǎo)模式焊接。銅以單道次和圓形幾何形狀熔化,形成約800μm的接合寬度。橫截面顯示銅和鋼之間沒有明顯的混合。由于缺少鎖孔,焊接過程的低熔池動態(tài)導(dǎo)致液態(tài)銅擴散到電解槽的鎳涂層。這創(chuàng)造了一個強大的機械結(jié)合和高電互連面積,同時最大限度地減少了銅和鋼之間的金屬間化合物。
藍光半導(dǎo)體激光器和振鏡掃描系統(tǒng)用于動力電池制造,藍光有著寬大的工藝窗口,可以處理電池制造的每個階段,能焊接更厚和多種材料,如銅?金和幾毫米厚的不銹鋼?它是制造棱柱形電池?電池外殼以及電池組和電池集成的理想選擇?
高功率和高亮度還增加了焊接過程的靈活性,從而有可能擴展加工材料范圍?例如,黃銅中的銅和鋅具有明顯不同的熱性能,這對高品質(zhì)的焊接提出了挑戰(zhàn),但藍色工業(yè)激光很容易處理,現(xiàn)在可以焊接家電生產(chǎn)中常用的黃銅材料,初步研究表明,藍色激光將能有效地解決焊接異種金屬的難題?因為每種材料具有獨特的熱學(xué)?光學(xué)和力學(xué)性能,所以異種金屬焊接是一個挑戰(zhàn)?異種金屬的焊接通常會導(dǎo)致形成金屬間化合物,即不同合金的區(qū)域,損害了接頭的力學(xué)性能和電氣性能以及一致性?而最新一代的藍光半導(dǎo)體激光器的工藝參數(shù)范圍廣,可以焊接異種材料,且缺陷最少?雖然黃銅中的銅和鋅具有明顯不同的熱性能,這對高品質(zhì)的焊接提出了挑戰(zhàn),但對藍光半導(dǎo)體激光而言,則很容易處理?
用100W藍光激光器搭接焊接銅箔的結(jié)果?在3張銅箔以30μm厚度堆疊的狀態(tài)下,以約10mm/s的速度從頂部表面用激光掃描銅箔?由于芯徑為100μm的光纖輸出以1∶ 1的投影比集中,因此樣品表面的激光光斑直徑也為100μm,獲得了良好的焊接質(zhì)量,抑制了熱量對碎屑和周圍環(huán)境的影響?
在短短幾年時間里,藍色激光器已經(jīng)展示出前所未有的能力,可以快速生產(chǎn)出高質(zhì)量的銅接頭。它還展示了鋁、不銹鋼、金和其他金屬的相同性能。
以上就是高功率藍光激光的應(yīng)用案例,在上市僅幾年后,藍色激光器已經(jīng)在消費電子、電池制造和電動汽車制造中應(yīng)用中展示了其應(yīng)用價值。它的靈活性和性能使其非常適合各種領(lǐng)域。隨著藍色激光的能力不斷擴大,它可能會在航空航天、研究設(shè)施、醫(yī)療保健和其他領(lǐng)域得到應(yīng)用。
激光焊接機在鈦合金修補焊接技術(shù)的應(yīng)用
激光焊接機在精密微小元件中的應(yīng)用
激光焊接機在超薄材料焊接的應(yīng)用
激光加工具有無接觸加工的優(yōu)點,并在時間和空間上高度控制能量沉積,這對于電池等溫度敏感元件尤為重要。由于常規(guī)使用的近紅外激光波長為1μm,銅的吸收率較低,因此激光光斑尺寸必須高度聚焦,以實現(xiàn)瞬間形成匙孔,并通過匙孔中的多次反射增加吸收。對于銅的近紅外激光焊接,不可能采用無匙孔的熱傳導(dǎo)方式焊接,而采用有匙孔的深熔方式時,由于近紅外激光吸收對匙孔的幾何形狀和穩(wěn)定性的依賴,導(dǎo)致了飛濺的發(fā)生。波長為450 nm的二極管激光器解決了近紅外激光器的吸收受限和工藝穩(wěn)定性問題。
通過熱傳導(dǎo)模式焊接到匙孔焊接模式之間的焊接區(qū)域的可訪問性,例如在圓柱形電池單元上的新應(yīng)用是可能的。為了最大限度地減少銅(電氣標簽)和鍍鎳鋼(圓柱形電池)之間的混合,并實現(xiàn)高接合寬度,接合過程中使用了熱傳導(dǎo)模式焊接。銅以單道次和圓形幾何形狀熔化,形成約800μm的接合寬度。橫截面顯示銅和鋼之間沒有明顯的混合。由于缺少鎖孔,焊接過程的低熔池動態(tài)導(dǎo)致液態(tài)銅擴散到電解槽的鎳涂層。這創(chuàng)造了一個強大的機械結(jié)合和高電互連面積,同時最大限度地減少了銅和鋼之間的金屬間化合物。
藍光半導(dǎo)體激光器和振鏡掃描系統(tǒng)用于動力電池制造,藍光有著寬大的工藝窗口,可以處理電池制造的每個階段,能焊接更厚和多種材料,如銅?金和幾毫米厚的不銹鋼?它是制造棱柱形電池?電池外殼以及電池組和電池集成的理想選擇?
高功率和高亮度還增加了焊接過程的靈活性,從而有可能擴展加工材料范圍?例如,黃銅中的銅和鋅具有明顯不同的熱性能,這對高品質(zhì)的焊接提出了挑戰(zhàn),但藍色工業(yè)激光很容易處理,現(xiàn)在可以焊接家電生產(chǎn)中常用的黃銅材料,初步研究表明,藍色激光將能有效地解決焊接異種金屬的難題?因為每種材料具有獨特的熱學(xué)?光學(xué)和力學(xué)性能,所以異種金屬焊接是一個挑戰(zhàn)?異種金屬的焊接通常會導(dǎo)致形成金屬間化合物,即不同合金的區(qū)域,損害了接頭的力學(xué)性能和電氣性能以及一致性?而最新一代的藍光半導(dǎo)體激光器的工藝參數(shù)范圍廣,可以焊接異種材料,且缺陷最少?雖然黃銅中的銅和鋅具有明顯不同的熱性能,這對高品質(zhì)的焊接提出了挑戰(zhàn),但對藍光半導(dǎo)體激光而言,則很容易處理?
用100W藍光激光器搭接焊接銅箔的結(jié)果?在3張銅箔以30μm厚度堆疊的狀態(tài)下,以約10mm/s的速度從頂部表面用激光掃描銅箔?由于芯徑為100μm的光纖輸出以1∶ 1的投影比集中,因此樣品表面的激光光斑直徑也為100μm,獲得了良好的焊接質(zhì)量,抑制了熱量對碎屑和周圍環(huán)境的影響?
在短短幾年時間里,藍色激光器已經(jīng)展示出前所未有的能力,可以快速生產(chǎn)出高質(zhì)量的銅接頭。它還展示了鋁、不銹鋼、金和其他金屬的相同性能。
以上就是高功率藍光激光的應(yīng)用案例,在上市僅幾年后,藍色激光器已經(jīng)在消費電子、電池制造和電動汽車制造中應(yīng)用中展示了其應(yīng)用價值。它的靈活性和性能使其非常適合各種領(lǐng)域。隨著藍色激光的能力不斷擴大,它可能會在航空航天、研究設(shè)施、醫(yī)療保健和其他領(lǐng)域得到應(yīng)用。
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