Yn 'e ôfrûne jierren, troch de rappe ûntwikkeling fan' e nije enerzjysektor, hat laserlassen rap yn 'e heule nije enerzjysektor penetrearre fanwege har rappe en stabile foardielen. Under harren, laser welding apparatuer goed foar it heechste oanpart fan tapassingen yn de hiele nije enerzjy yndustry.
Laser weldingis gau wurden de earste kar yn alle lagen fan de befolking fanwege syn snelle snelheid, grutte djipte, en lytse deformation. Fan puntlassen oant stomplassen, opbou- en dichtlassen,laser weldingjout ongeëvenaarde presyzje en kontrôle. It spilet in wichtige rol yn yndustriële produksje en fabrikaazje, ynklusyf militêre yndustry, medyske soarch, loftfeart, 3C auto-ûnderdielen, meganyske plaatmetaal, nije enerzjy en oare yndustry.
Yn ferliking mei oare welding technologyen, laser welding hat syn unike foardielen en neidielen.
Foardiel:
1. Fast snelheid, grutte djipte en lytse deformation.
2. Welding kin útfierd wurde by normale temperatuer of ûnder spesjale betingsten, en de welding-apparatuer is ienfâldich. Bygelyks, in laserbeam driuwt net yn in elektromagnetysk fjild. Lasers kinne weld yn in fakuüm, lucht of bepaalde gas omjouwings, en kin weld materialen dy't troch glês of transparant foar de laser beam.
3. It kin weld refractaire materialen lykas titanium en kwarts, en kin ek weld ûngelikens materialen mei goede resultaten.
4. Nei't de laser rjochte is, is de krêftdichtheid heech. De aspektferhâlding kin 5: 1 berikke, en kin oant 10: 1 berikke by it lassen fan apparaten mei hege krêft.
5. Micro welding kin útfierd wurde. Nei't de laserstraal rjochte is, kin in lyts plakje wurde krigen en kin sekuer pleatst wurde. It kin tapast wurde op de gearstalling en welding fan mikro en lytse workpieces te berikken automatisearre massa produksje.
6. It kin hurd te berikken gebieten laske en net-kontakt lange-ôfstân welding útfiere, mei grutte fleksibiliteit. Benammen yn de ôfrûne jierren, YAG laser ferwurkjen technology hat oannommen optyske glêstried oerdracht technology, dy't ynskeakele laser welding technology wurde mear wiidferspraat befoardere en tapast.
7. De laser beam is maklik te splitsen yn tiid en romte, en meardere balken kinne wurde ferwurke op meardere lokaasjes tagelyk, it bieden fan betingsten foar mear sekuere welding.
Defekt:
1. De gearstalling fan 'e wurkstik is nedich om heech te wêzen, en de posysje fan' e beam op it wurkstik kin net signifikant ôfwike. Dit komt omdat de laser spot grutte nei fokus is lyts en de weld naad is smel, wêrtroch't it dreech te foegjen filler metalen materialen. As de krektens fan 'e gearstalling fan it wurkstik of de posisjonearring fan' e balke net oan 'e easken foldocht, binne weldingdefekten wierskynlik.
2. De kosten fan lasers en relatearre systemen binne heech, en de ienmalige ynvestearring is grut.
Common laser welding mankemintenyn lithium batterij manufacturing
1. Welding porosity
Algemiene defekten ynlaser weldingbinne poarjes. De welding smelte swimbad is djip en smel. Tidens de laser welding proses, stikstof foel it smelte swimbad fan bûten. Tidens it koeljen en ferstevigingsproses fan it metaal nimt de oplosberens fan stikstof ôf mei it ferminderjen fan temperatuer. Doe't de smelte pool metaal koelt te begjinne te crystallize, , De oplosberens sil sakje skerp en ynienen. Op dit stuit sil in grutte hoemannichte gas delslaan om bubbels te foarmjen. As de driuwende snelheid fan de bubbels is minder as de metalen crystallization snelheid, poarjes sille wurde oanmakke.
Yn tapassingen yn de lithium batterij yndustry, wy faak fine dat poarjes binne benammen wierskynlik foar it lassen fan de positive elektrodes, mar komselden foarkomme tidens it lassen fan de negative elektrodes. Dit komt om't de positive elektrode is makke fan aluminium en de negative elektrode is makke fan koper. Tidens it lassen hat it floeibere aluminium op it oerflak kondinsearre foardat it ynterne gas folslein oerstreamt, foarkomt dat it gas oerstreamt en grutte en lytse gatten foarmje. Kleine stomata.
Neist de hjirboppe neamde oarsaken fan poaren, poaren ek bûtenlucht, focht, oerflak oalje, ensfh Dêrneist sil de rjochting en hoeke fan stikstof blazen ek ynfloed op de formaasje fan poaren.
As foar hoe te ferminderjen it foarkommen fan welding poarjes?
Earst, earderwelding, de oaljeflekken en ûnreinheden op it oerflak fan 'e ynkommende materialen moatte op 'e tiid skjinmakke wurde; yn 'e produksje fan lithium batterijen, ynkommende materiaal ynspeksje is in essinsjeel proses.
Twads, de shielding gas flow moat wurde oanpast neffens faktoaren lykas welding snelheid, macht, posysje, ensfh, en moat wêze noch te grut noch te lyts. De beskermjende manteldruk moat oanpast wurde neffens faktoaren lykas laserkrêft en fokusposysje, en moat net te heech noch te leech wêze. De foarm fan de beskermjende mantel nozzle moat wurde oanpast neffens de foarm, rjochting en oare faktoaren fan 'e weld, sadat de beskermjende mantel kin evenredich dekke it welding gebiet.
Tredde, kontrolearje de temperatuer, fochtigens en stof yn 'e loft yn' e workshop. De ambient temperatuer en fochtichheid sil beynfloedzje de focht ynhâld op it oerflak fan it substraat en it beskermjende gas, dat sil op syn beurt beynfloedzje de generaasje en ûntsnapping fan wetterdamp yn it smelte swimbad. As de omjouwingstemperatuer en fochtigens te heech binne, sil d'r te folle focht wêze op it oerflak fan it substraat en it beskermjende gas, wêrtroch in grutte hoemannichte wetterdamp ûntstiet, wat resulteart yn poaren. As de omjouwingstemperatuer en fochtigens te leech binne, sil der te min focht wêze op it oerflak fan 'e ûndergrûn en yn' e beskermingsgas, wêrtroch't de generaasje fan wetterdamp fermindert, en dêrmei poarjes ferminderje; lit it kwaliteitspersoniel de doelwearde fan temperatuer, fochtigens en stof op it lasstasjon detektearje.
Fjirde, de beam swing metoade wurdt brûkt om te ferminderjen of elimineren poarjes yn laser djippe penetraasje welding. Troch de tafoeging fan swing by it lassen, feroarsake de wjersidige swing fan 'e balke nei de lasnaad werhelle remelting fan in diel fan 'e lasnaad, wat de ferbliuwstiid fan it floeibere metaal yn 'e lasbad ferlingt. Tagelyk fergruttet de ôfwiking fan 'e beam ek de waarmteynfier per ienheidgebiet. De djipte-to-breedte ferhâlding fan de weld wurdt fermindere, dat is befoarderlik foar it ûntstean fan bubbels, dêrmei elimineren poarjes. Oan 'e oare kant, de swing fan' e beam feroarsaket it lytse gat te swing neffens, dat kin ek soargje foar in stirring krêft foar de welding pool, fergrutsje de convection en stirring fan 'e welding pool, en hawwe in geunstich effekt op elimineren de poaren.
Fyfde, de polsfrekwinsje, de polsfrekwinsje ferwiist nei it oantal pulsen útstjoerd troch de laserstraal per ienheid tiid, dy't de waarmte-ynfier en waarmteakkumulaasje yn 'e smelte swimbad beynfloedzje, en dan ynfloed op it temperatuerfjild en it streamfjild yn' e smelte pool. As de polsfrekwinsje te heech is, sil it liede ta oermjittige waarmteynput yn 'e smelte swimbad, wêrtroch't de temperatuer fan' e smelte swimbad te heech is, en produsearret metaaldamp of oare eleminten dy't flechtich binne by hege temperatueren, wat resulteart yn poriën. As de polsfrekwinsje te leech is, sil it liede ta ûnfoldwaande waarmteakkumulaasje yn 'e smelte swimbad, wêrtroch't de temperatuer fan' e smelte swimbad te leech is, wat de ûntbining en ûntsnapping fan gas ferminderet, wat resulteart yn poaren. Yn 't algemien moat de pulsfrekwinsje binnen in ridlik berik wurde keazen op basis fan substraatdikte en laserkrêft, en foarkomme dat te heech of te leech is.
Lasgaten (laserlassen)
2. Weld spatter
De spatter generearre tidens it welding proses, laser welding sil serieus beynfloedzje it oerflak kwaliteit fan de weld, en sil fersmoargje en beskeadigje de lens. De algemiene prestaasje is as folget: neidat laser welding is foltôge, in protte metalen dieltsjes ferskine op it oerflak fan it materiaal of workpiece en adhere oan it oerflak fan it materiaal of workpiece. De meast yntuïtive prestaasjes is dat by it lassen yn 'e modus fan' e galvanometer, nei in perioade fan gebrûk fan 'e beskermjende lens fan' e galvanometer, d'r dichte pits op it oerflak komme, en dizze pits wurde feroarsake troch welding spatter. Nei in lange tiid is it maklik om it ljocht te blokkearjen, en d'r sil problemen wêze mei weldingljocht, wat resulteart yn in rige problemen lykas brutsen welding en firtuele welding.
Wat binne de oarsaken fan spatten?
Earst, de macht tichtens, hoe grutter de macht tichtens, hoe makliker it is te generearjen spatter, en de spatter is direkt besibbe oan de macht tichtens. Dit is in ieu-âld probleem. Alteast oant no ta is de yndustry net yn steat om it probleem fan spatten op te lossen, en kin allinich sizze dat it wat fermindere is. Yn 'e lithiumbatterij-yndustry is spatten de grutste skuldige fan' e batterijkoartsluting, mar it is net yn steat west om de oarsaak op te lossen. De ynfloed fan spatten op 'e batterij kin allinich wurde fermindere út it eachpunt fan beskerming. Bygelyks, in sirkel fan stof removal havens en beskermjende covers wurde tafoege om de welding diel, en rigen fan lucht messen wurde tafoege yn sirkels om foar te kommen de ynfloed fan spatter of sels skea oan de batterij. It ferneatigjen fan it miljeu, produkten en ûnderdielen om it lasstasjon kin sein wurde dat de middels útput binne.
As foar it oplossen fan it spatterprobleem, kin allinich sein wurde dat it ferminderjen fan de weldingenerzjy helpt om spatten te ferminderjen. It ferminderjen fan de welding snelheid kin ek helpe as penetraasje is net genôch. Mar yn guon spesjale proses easken, it hat net folle effekt. It is itselde proses, ferskillende masines en ferskate batches fan materialen hawwe folslein ferskillende welding effekten. Dêrom is d'r in ûnskreaune regel yn 'e nije enerzjysektor, ien set fan weldingparameters foar ien stik apparatuer.
Twadder, as it oerflak fan it ferwurke materiaal of wurkstik net skjinmakke wurdt, sille oaljeflekken of fersmoargingen ek serieuze spatten feroarsaakje. Op dit stuit is it maklikste om it oerflak fan it ferwurke materiaal skjin te meitsjen.
3. Hege reflektiviteit fan laserwelding
Yn 't algemien ferwiist hege refleksje nei it feit dat it ferwurkingsmateriaal in lytse resistiviteit hat, in relatyf glêd oerflak en in lege absorption rate foar near-ynfraread lasers, wat liedt ta in grutte hoemannichte laser emisje, en om't de measte lasers wurde brûkt yn fertikale Troch it materiaal of in lyts bedrach fan oanstriid, komt it weromkommende laserljocht wer yn 'e útfierkop, en sels in diel fan' e weromkommende ljocht wurdt keppele oan 'e enerzjy-transmitterende glêstried, en wurdt oerbrocht werom lâns de glêstried nei binnen fan 'e laser, wêrtroch't de kearnkomponinten yn' e laser trochgean mei hege temperatuer.
As de reflektiviteit te heech is by laserlassen, kinne de folgjende oplossingen wurde nommen:
3.1 Brûk anty-refleksje coating of behannelje it oerflak fan it materiaal: coating it oerflak fan it welding materiaal mei in anty-refleksje coating kin effektyf ferminderjen de reflectivity fan de laser. Dizze coating is meastal in spesjale optysk materiaal mei lege reflectivity dat absorbearret laser enerzjy ynstee fan reflecting it werom. Yn guon prosessen, lykas hjoeddeistige samler welding, sêfte ferbining, ensfh, kin it oerflak ek wurde reliëf.
3.2 Pas de welding hoeke: Troch it oanpassen fan de welding hoek, de laser beam kin wêze ynfallen op it welding materiaal op in mear passende hoeke en ferminderje it foarkommen fan refleksje. Normaal, it hawwen fan de laser beam ynfallen loodrecht op it oerflak fan it materiaal te laske is in goede manier om te ferminderjen refleksjes.
3.3 Adding auxiliary absorbent: Tidens it weldingproses wurdt in bepaalde hoemannichte auxiliary absorbent, lykas poeder of flüssigens, oan 'e weld tafoege. Dizze absorbers absorbearje laser-enerzjy en ferminderje reflektiviteit. De passende absorption moat wurde selektearre op basis fan de spesifike welding materialen en tapassing senario. Yn 'e lithiumbatterij-yndustry is dit net wierskynlik.
3.4 Brûk glêstried om laser te stjoeren: As it mooglik is, kin glêstried brûkt wurde om laser nei de weldingposysje te stjoeren om reflektiviteit te ferminderjen. Optyske fezels kinne de laserstraal nei it lasgebiet liede om direkte bleatstelling oan it oerflak fan it lasmateriaal te foarkommen en it foarkommen fan refleksjes te ferminderjen.
3.5 Laserparameters oanpasse: Troch parameters oan te passen lykas laserkrêft, fokale lingte en fokale diameter, kin de ferdieling fan laserenerzjy wurde regele en refleksjes kinne wurde fermindere. Foar guon reflektearjende materialen kin it ferminderjen fan laserkrêft in effektive manier wêze om refleksjes te ferminderjen.
3.6 Brûk in beam splitter: In beam splitter kin liede in part fan de laser enerzjy yn de absorption apparaat, dêrmei ferminderjen it foarkommen fan refleksjes. Beam splitting apparaten meastal bestean út optyske komponinten en absorbers, en troch selektearjen passende komponinten en oanpasse de yndieling fan it apparaat, legere reflectivity kin berikt wurde.
4. Welding undercut
Yn it fabrikaazjeproses fan lithiumbatterijen, hokker prosessen binne mear kâns om ûndersnijing te feroarsaakje? Wêrom komt ûnderkuolling foar? Litte wy it analysearje.
Undercut, oer it generaal binne de welding grûnstoffen net goed kombinearre mei elkoar, de gat is te grut of de groove ferskynt, de djipte en breedte binne yn prinsipe grutter as 0.5mm, de totale lingte is grutter as 10% fan 'e weld lingte, of grutter as it produkt proses standert de frege lingte.
Yn de hiele lithium batterij manufacturing proses, undercutting is mear kâns te foarkommen, en it wurdt algemien ferdield yn de sealing pre-welding en welding fan de silindryske cover plaat en de sealing pre-welding en welding fan de fjouwerkante aluminium shell cover plaat. De wichtichste reden is dat de sealing cover plaat moat gearwurkje mei de shell oan Welding, it oerienkommende proses tusken de sealing cover plaat en de shell is gefoelich foar oermjittich weld gaten, grooves, ynstoarten, ensfh, dus it is benammen gefoelich foar undercuts .
Dus wat feroarsaket undercutting?
As de welding snelheid is te fluch, it floeibere metaal efter it lytse gat wiist nei it sintrum fan 'e weld sil gjin tiid om te fersprieden, resultearret yn solidification en undercutting oan beide kanten fan de weld. Mei it each op 'e boppesteande situaasje moatte wy de weldingparameters optimalisearje. Om it gewoan te sizzen, wurdt it werhelle eksperiminten om ferskate parameters te ferifiearjen, en bliuw DOE dwaan oant de passende parameters binne fûn.
2. Oermjittige weld gatten, grooves, ynstoarten, ensfh fan welding materialen sille ferminderje it bedrach fan smolten metaal ynfoljen fan de gatten, wêrtroch undercuts mear kâns te foarkommen. Dit is in kwestje fan apparatuer en grûnstoffen. Oft de welding grûnstoffen foldogge oan de ynkommende materiaal easken fan ús proses, oft de apparatuer krektens foldocht oan de easken, ensfh De normale praktyk is om hieltyd marteljen en slaan de leveransiers en de minsken yn lieding oer de apparatuer.
3. As de enerzjy sakket te fluch oan 'e ein fan laser welding, it lytse gat kin ynstoarten, resultearret yn lokale undercutting. De juste oerienkomst fan macht en snelheid kin effektyf foarkomme de foarming fan undercuts. As it âlde sprekwurd seit, werhelje eksperiminten, ferifiearje ferskate parameters, en trochgean DOE oant jo de juste parameters fine.
5. Weld sintrum collapse
As de welding snelheid is stadich, it smelte swimbad sil wêze grutter en breder, tanimmende it bedrach fan smelte metaal. Dit kin it behâld fan oerflakspanning dreech meitsje. As it smelte metaal te swier wurdt, kin it sintrum fan 'e weld sinkje en dips en pits foarmje. Yn dit gefal moat de enerzjytichtens passend wurde fermindere om ynstoarten fan meltpool te foarkommen.
Yn in oare situaasje, de welding gat krekt foarmet in ynstoarting sûnder wêrtroch perforaasje. Dit is sûnder mis in probleem fan parsefit fan apparatuer.
In goed begryp fan 'e mankeminten dy't kinne foarkomme by laserlassen en de oarsaken fan ferskate defekten makket in mear rjochte oanpak mooglik om alle abnormale weldingproblemen op te lossen.
6. Weld skuorren
De skuorren dy't ferskine by trochgeande laserlassen binne benammen termyske skuorren, lykas kristalskuorren en liquefaksje-barsten. De wichtichste oarsaak fan dizze skuorren binne de grutte krimpkrêften dy't ûntstien binne troch de weld foardat it folslein fersterket.
D'r binne ek de folgjende redenen foar barsten yn laserlassen:
1. Ûnferstannich weld design: Unjildich ûntwerp fan 'e mjitkunde en grutte fan' e weld kin feroarsaakje welding stress konsintraasje, dêrmei wêrtroch cracks. De oplossing is om it lasûntwerp te optimalisearjen om lastresskonsintraasje te foarkommen. Jo kinne gebrûk meitsje fan passende offset welds, feroarje de weld foarm, etc.
2. Mismatch fan welding parameters: Unjildich seleksje fan welding parameters, lykas te fluch welding snelheid, te hege macht, ensfh, kin liede ta uneven temperatuer feroarings yn it welding gebiet, resultearret yn grutte welding stress en skuorren. De oplossing is om de weldingparameters oan te passen om te passen by it spesifike materiaal en weldingbetingsten.
3. Slechte tarieding fan it welding oerflak: Net goed skjinmeitsje en pre-behannelje it welding oerflak foar welding, lykas it fuortheljen fan oksides, grease, ensfh, sil beynfloedzje de kwaliteit en sterkte fan de weld en maklik liede ta skuorren. De oplossing is om it lasflak adekwaat skjin te meitsjen en foar te behanneljen om te soargjen dat ûnreinheden en fersmoargingen yn it lasgebiet effektyf wurde behannele.
4. Unjildich kontrôle fan welding waarmte input: Slechte kontrôle fan waarmte ynput by welding, lykas oerstallige temperatuer ûnder welding, ferkearde cooling taryf fan de welding laach, ensfh, sil liede ta feroarings yn 'e struktuer fan' e welding gebiet, resultearret yn skuorren . De oplossing is om de temperatuer en koelingsrate te kontrolearjen by it lassen om oververhitting en rappe koeling te foarkommen.
5. Net genôch stressferliening: Net genôch stressferliening behanneling nei welding sil resultearje yn ûnfoldwaande stressferliening yn it laske gebiet, wat maklik liede ta skuorren. De oplossing is it útfieren fan passende stress-relief behanneling nei welding, lykas waarmte behanneling of trilling behanneling (haadreden).
Wat it fabrikaazjeproses fan lithiumbatterijen oanbelanget, hokker prosessen feroarsaakje wierskynliker barsten?
Yn 't algemien binne barsten faaks foar it foarkommen fan' e sealing welding, lykas sealing welding fan silindryske stielen shells of aluminium shells, sealing welding fan fjouwerkante aluminium shells, ensfh Dêrnjonken, tidens de module packaging proses, it lassen fan de hjoeddeiske samler is ek gefoelich. oan skuorren.
Fansels kinne wy ek filler draad, foarferwaarming of oare metoaden brûke om dizze skuorren te ferminderjen of te eliminearjen.
Post tiid: Sep-01-2023
