Yn 'e lêste jierren, troch de rappe ûntwikkeling fan 'e nije enerzjysektor, is laserlassen rap yn 'e heule nije enerzjysektor penetrearre fanwegen syn rappe en stabile foardielen. Under harren is laserlassenapparatuer ferantwurdlik foar it heechste oandiel fan tapassingen yn 'e heule nije enerzjysektor.
Laserlassenis al gau de earste kar wurden yn alle lagen fan 'e befolking fanwegen syn hege snelheid, grutte djipte en lytse deformaasje. Fan puntlassen oant stomplassen, opbou- en seallassen,laserlassenleveret ûnfergelykbere presyzje en kontrôle. It spilet in wichtige rol yn yndustriële produksje en fabrikaazje, ynklusyf militêre yndustry, medyske soarch, loftfeart, 3C-auto-ûnderdielen, meganysk plaatmetaal, nije enerzjy en oare yndustryen.
Yn ferliking mei oare lastechnologyen hat laserlassen syn unike foar- en neidielen.
Foardiel:
1. Snelle snelheid, grutte djipte en lytse deformaasje.
2. Lassen kin útfierd wurde by normale temperatuer of ûnder spesjale omstannichheden, en de lasapparatuer is ienfâldich. Bygelyks, in laserstriel driuwt net yn in elektromagnetysk fjild. Lasers kinne lasse yn in fakuüm, loft of bepaalde gasomjouwings, en kinne materialen lasse dy't troch glês of transparant binne foar de laserstriel.
3. It kin refraktêre materialen lykas titanium en kwarts lasse, en kin ek ferskillende materialen lasse mei goede resultaten.
4. Nei't de laser fokussearre is, is de krêfttichtens heech. De aspektferhâlding kin 5:1 berikke, en kin oant 10:1 berikke by it lassen fan apparaten mei hege krêft.
5. Mikrolassen kin útfierd wurde. Nei't de laserstriel fokussearre is, kin in lytse plak krigen wurde en kin sekuer posysjonearre wurde. It kin tapast wurde op it gearstallen en lassen fan mikro- en lytse wurkstikken om automatisearre massaproduksje te berikken.
6. It kin lestich te berikken gebieten lassen en kontaktloos lassen oer lange ôfstân útfiere, mei grutte fleksibiliteit. Benammen yn 'e lêste jierren hat YAG-laserferwurkingstechnology optyske glêstriedtransmisjetechnology oannaam, wêrtroch't laserlastechnology breder promovearre en tapast wurde kin.
7. De laserstriel is maklik te splitsen yn tiid en romte, en meardere strielen kinne tagelyk op meardere lokaasjes ferwurke wurde, wêrtroch betingsten ûntsteane foar krekter lassen.
Defekt:
1. De gearstallingskrektens fan it wurkstik moat heech wêze, en de posysje fan 'e striel op it wurkstik kin net signifikant ôfwike. Dit komt om't de laserpuntgrutte nei it fokusjen lyts is en de lasnaad smel is, wêrtroch it lestich is om fillermateriaal ta te foegjen. As de gearstallingskrektens fan it wurkstik of de posysjonearringskrektens fan 'e striel net oan 'e easken foldocht, binne lasfouten gefoelich.
2. De kosten fan lasers en relatearre systemen binne heech, en de ienmalige ynvestearring is grut.
Faak foarkommende laserlasfoutenyn 'e produksje fan litiumbatterijen
1. Lasporositeit
Faak foarkommende defekten ynlaserlassenbinne poaren. De smeltende plas by it lassen is djip en smel. Tidens it laserlassen komt stikstof fan bûten de smeltende plas binnen. Tidens it koel- en stollingsproses fan it metaal nimt de oplosberens fan stikstof ôf mei de ôfname fan 'e temperatuer. As it smelte metaal ôfkuollet om te begjinnen te kristallisearjen, sil de oplosberens skerp en hommels sakje. Op dit stuit sil in grutte hoemannichte gas delslaan om bubbels te foarmjen. As de driuwsnelheid fan 'e bubbels minder is as de kristallisaasjesnelheid fan it metaal, sille poaren ûntstean.
Yn tapassingen yn 'e lithiumbatterijyndustry fine wy faak dat poaren benammen wierskynlik ûntsteane by it lassen fan 'e positive elektrode, mar selden foarkomme by it lassen fan 'e negative elektrode. Dit komt om't de positive elektrode fan aluminium makke is en de negative elektrode fan koper. Tidens it lassen hat it floeibere aluminium op it oerflak kondinsearre foardat it ynterne gas folslein oerstreamt, wêrtroch't it gas net oerstreamt en grutte en lytse gatten ûntsteane. Lytse stomata.
Neist de hjirboppe neamde oarsaken fan poaren omfetsje poaren ek bûtenlucht, focht, oerflakoalje, ensfh. Derneist sille de rjochting en hoeke fan stikstofblazen ek ynfloed hawwe op de foarming fan poaren.
Hoe kinne jo it foarkommen fan laspoaren ferminderje?
Earst, foarlassen, de oaljeflekken en ûnreinheden op it oerflak fan 'e ynkommende materialen moatte op 'e tiid skjinmakke wurde; by de produksje fan lithiumbatterijen is ynspeksje fan ynkommende materialen in essinsjeel proses.
Twadder moat de stream fan it beskermingsgas oanpast wurde neffens faktoaren lykas lassnelheid, krêft, posysje, ensfh., en moat net te grut noch te lyts wêze. De druk fan 'e beskermjende mantel moat oanpast wurde neffens faktoaren lykas laserkrêft en fokusposysje, en moat net te heech noch te leech wêze. De foarm fan 'e nozzle fan' e beskermjende mantel moat oanpast wurde neffens de foarm, rjochting en oare faktoaren fan 'e las, sadat de beskermjende mantel it lasgebiet evenredich kin dekke.
Tredde, kontrolearje de temperatuer, fochtigens en stof yn 'e loft yn' e workshop. De omjouwingstemperatuer en fochtigens sille ynfloed hawwe op it fochtgehalte op it oerflak fan it substraat en it beskermjende gas, wat op syn beurt ynfloed sil hawwe op 'e generaasje en ûntsnapping fan wetterdamp yn' e smeltende plas. As de omjouwingstemperatuer en fochtigens te heech binne, sil der tefolle focht op it oerflak fan it substraat en it beskermjende gas wêze, wêrtroch in grutte hoemannichte wetterdamp ûntstiet, wat resulteart yn poaren. As de omjouwingstemperatuer en fochtigens te leech binne, sil der te min focht op it oerflak fan it substraat en yn it beskermjende gas wêze, wêrtroch't de generaasje fan wetterdamp ferminderet, wêrtroch't poaren lytser wurde; lit it kwaliteitspersoniel de doelwearde fan temperatuer, fochtigens en stof by it lasstasjon detektearje.
Fjirder, de beamswingmetoade wurdt brûkt om poaren te ferminderjen of te eliminearjen yn laser djippenetraasjelassen. Troch de tafoeging fan swing by it lassen feroarsaket de werom- en weromswaaiende swing fan 'e beam nei de lasnaad it werhelle opnij smelten fan in diel fan 'e lasnaad, wat de ferbliuwstiid fan it floeibere metaal yn it lasbad ferlingt. Tagelyk fergruttet de ôfbûging fan 'e beam ek de waarmte-ynfier per ienheidsoppervlakte. De djipte-breedteferhâlding fan 'e las wurdt fermindere, wat geunstich is foar it ûntstean fan bubbels, wêrtroch poaren eliminearre wurde. Oan 'e oare kant feroarsaket de swing fan 'e beam dat it lytse gat dêrop swaait, wat ek in roerkrêft foar it lasbad kin leverje, de konveksje en it roeren fan it lasbad kin ferheegje, en in foardielich effekt hawwe kin op it eliminearjen fan 'e poaren.
Fyfde, de pulsfrekwinsje, de pulsfrekwinsje ferwiist nei it oantal pulsen dat troch de laserstriel per tiidseenheid útstjoerd wurdt, wat ynfloed hat op de waarmte-ynfier en waarmte-akkumulaasje yn 'e smeltende plas, en dan ynfloed hat op it temperatuerfjild en streamfjild yn 'e smeltende plas. As de pulsfrekwinsje te heech is, sil dit liede ta tefolle waarmte-ynfier yn 'e smeltende plas, wêrtroch't de temperatuer fan 'e smeltende plas te heech wurdt, wêrtroch't metaaldamp of oare eleminten produsearre wurde dy't flechtig binne by hege temperatueren, wat resulteart yn poaren. As de pulsfrekwinsje te leech is, sil dit liede ta ûnfoldwaande waarmte-akkumulaasje yn 'e smeltende plas, wêrtroch't de temperatuer fan 'e smeltende plas te leech wurdt, wêrtroch't it oplossen en ûntsnappen fan gas ferminderet, wat resulteart yn poaren. Yn 't algemien moat de pulsfrekwinsje keazen wurde binnen in ridlik berik basearre op substraatdikte en laserkrêft, en foarkomme dat it te heech of te leech is.
Lassen fan gatten (laserlassen)
2. Lasspatten
De spatten dy't ûntsteane tidens it lasproses, laserlassen, sille de oerflakkwaliteit fan 'e las serieus beynfloedzje, en de lens fersmoargje en beskeadigje. De algemiene prestaasjes binne as folget: nei it laserlassen ferskine in protte metaaldieltsjes op it oerflak fan it materiaal of wurkstik en hechtsje oan it oerflak fan it materiaal of wurkstik. De meast yntuïtive prestaasje 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 tichte putten op it oerflak sille wêze, en dizze putten wurde feroarsake troch laspatten. Nei in lange tiid is it maklik om it ljocht te blokkearjen, en d'r sille problemen wêze mei it lasljocht, wat resulteart yn in searje problemen lykas brutsen lassen en firtueel lassen.
Wat binne de oarsaken fan spatten?
Earst, de krêftdichtheid, hoe grutter de krêftdichtheid, hoe makliker it is om spatten te generearjen, en de spatten binne direkt relatearre oan de krêftdichtheid. Dit is in ieu âld probleem. Teminsten oant no ta is de yndustry net yn steat west om it probleem fan spatten op te lossen, en kin allinich sizze dat it wat fermindere is. Yn 'e lithiumbatterijyndustry is spatten de grutste skuldige fan batterijkoartsluting, mar it is net yn steat west om de woarteloarsaak op te lossen. De ynfloed fan spatten op 'e batterij kin allinich fermindere wurde út it eachpunt fan beskerming. Bygelyks, in sirkel fan stofferwideringspoarten en beskermjende deksels wurde tafoege om it lasdiel, en rigen fan loftmessen wurde yn sirkels tafoege om de ynfloed fan spatten of sels skea oan 'e batterij te foarkommen. It ferneatigjen fan it miljeu, produkten en komponinten om it lasstasjon kin sein wurde dat de middels útput binne.
Wat it oplossen fan it spatprobleem oanbelanget, kin allinnich sein wurde dat it ferminderjen fan 'e lasenerzjy helpt om spat te ferminderjen. It ferminderjen fan 'e lassnelheid kin ek helpe as de penetraasje net genôch is. Mar by guon spesjale proseseasken hat it net folle effekt. It is itselde proses, ferskillende masines en ferskillende batches fan materialen hawwe folslein ferskillende laseffekten. Dêrom is der in ûnskreaune regel yn 'e nije enerzjysektor, ien set lasparameters foar ien stik apparatuer.
Twadder, as it oerflak fan it ferwurke materiaal of wurkstik net skjinmakke wurdt, sille oaljeflekken of fersmoargjende stoffen ek serieuze spatten feroarsaakje. Op dit stuit is it maklikste om it oerflak fan it ferwurke materiaal skjin te meitsjen.
3. Hege reflektiviteit fan laserlassen
Yn 't algemien ferwiist hege refleksje nei it feit dat it ferwurkingsmateriaal in lytse wjerstân, in relatyf glêd oerflak en in lege absorptionssnelheid hat foar near-infrared lasers, wat liedt ta in grutte hoemannichte laserútstjit, en om't de measte lasers yn fertikale posysjes brûkt wurde. Fanwegen it materiaal of in lytse hoemannichte helling komt it weromkommende laserljocht wer yn 'e útfierkop, en sels in diel fan it weromkommende ljocht wurdt keppele oan 'e enerzjy-oerdraachjende glêstried, en wurdt weromjûn lâns de glêstried nei de binnenkant fan 'e laser, wêrtroch't de kearnkomponinten yn 'e laser op hege temperatuer bliuwe.
As de reflektiviteit te heech is by it laserlassen, kinne de folgjende oplossingen nommen wurde:
3.1 Brûk in anty-refleksjecoating of behannelje it oerflak fan it materiaal: it bedekken fan it oerflak fan it lasmateriaal mei in anty-refleksjecoating kin de refleksje fan 'e laser effektyf ferminderje. Dizze coating is meastentiids in spesjaal optysk materiaal mei lege refleksje dat laserenerzjy absorbearret ynstee fan it werom te reflektearjen. Yn guon prosessen, lykas stroomkollektorlassen, sêfte ferbining, ensfh., kin it oerflak ek reliëf makke wurde.
3.2 Pas de lashoeke oan: Troch de lashoeke oan te passen, kin de laserstriel ûnder in geskiktere hoeke op it lasmateriaal falle en it foarkommen fan refleksje ferminderje. Normaal is it in goede manier om refleksjes te ferminderjen as de laserstriel loodrecht op it oerflak fan it te lassen materiaal falt.
3.3 Tafoegjen fan helpabsorberend materiaal: Tidens it lasproses wurdt in bepaalde hoemannichte helpabsorberend materiaal, lykas poeier of floeistof, tafoege oan 'e las. Dizze absorbers absorbearje laserenerzjy en ferminderje de reflektiviteit. It passende absorberend materiaal moat keazen wurde op basis fan 'e spesifike lasmaterialen en tapassingsscenario's. Yn 'e lithiumbatterijyndustry is dit net wierskynlik.
3.4 Brûk optyske glêstried om laser oer te bringen: As it mooglik is, kin optyske glêstried brûkt wurde om laser nei de lasposysje oer te bringen om de refleksje te ferminderjen. Optyske glêstried kin de laserstriel 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 lykas laserkrêft, brânpuntsôfstân en brânpuntdiameter oan te passen, kin de ferdieling fan laserenerzjy kontroleare wurde en refleksjes fermindere wurde. Foar guon reflektearjende materialen kin it ferminderjen fan laserkrêft in effektive manier wêze om refleksjes te ferminderjen.
3.6 Brûk in strielsplitter: In strielsplitter kin in diel fan 'e laserenerzjy yn it absorpsjeapparaat liede, wêrtroch it foarkommen fan refleksjes ferminderet. Strielsplittingsapparaten besteane meastentiids út optyske komponinten en absorbers, en troch passende komponinten te selektearjen en de yndieling fan it apparaat oan te passen, kin in legere reflektiviteit berikt wurde.
4. Undersnijing fan lassen
Yn it produksjeproses fan litiumbatterijen, hokker prosessen feroarsaakje mear ûndersnijing? Wêrom komt ûndersnijing foar? Litte wy it analysearje.
Undersnijing, oer it algemien binne de lasgrûnstoffen net goed mei-inoar kombinearre, de gat is te grut of de groef ferskynt, de djipte en breedte binne yn prinsipe grutter as 0,5 mm, de totale lingte is grutter as 10% fan 'e laslingte, of grutter as de oanfrege lingte neffens de produktprosesstandert.
Yn it heule produksjeproses fan lithiumbatterijen is ûndersnijding mear kâns op te treden, en it wurdt oer it algemien ferdield yn it foarlassen en lassen fan 'e silindryske dekplaat foar it ôfsluten en lassen en lassen fan 'e fjouwerkante aluminium skulpdekplaat foar it ôfsluten. De wichtichste reden is dat de ôfslutende dekplaat mei de skulp gearwurkje moat om te lassen, it oerienkommende proses tusken de ôfslutende dekplaat en de skulp is gefoelich foar tefolle lasgaten, groeven, ynstoarten, ensfh., sadat it benammen gefoelich is foar ûndersnijdingen.
Dus wat feroarsaket ûnderbesteging?
As de lassnelheid te heech is, sil it floeibere metaal efter it lytse gat dat nei it sintrum fan 'e las wiist gjin tiid hawwe om him te fersprieden, wat resulteart yn stolling en ûndersnijing oan beide kanten fan 'e las. Mei it each op 'e boppesteande situaasje moatte wy de lasparameters optimalisearje. Om it simpel te sizzen, it binne werhelle eksperiminten om ferskate parameters te ferifiearjen, en trochgean mei DOE oant de passende parameters fûn binne.
2. Tefolle lasgaten, groeven, ynstoartingen, ensfh. fan lasmaterialen sille de hoemannichte smelten metaal ferminderje dy't de gatten follet, wêrtroch't ûndersnijdingen wierskynliker foarkomme. Dit is in fraach fan apparatuer en grûnstoffen. Oft de lasgrûnstoffen foldogge oan de easken foar ynkommende materialen fan ús proses, oft de krektens fan 'e apparatuer oan' e easken foldocht, ensfh. De normale praktyk is om de leveransiers en de minsken dy't ferantwurdlik binne foar de apparatuer konstant te marteljen en te slaan.
3. As de enerzjy oan 'e ein fan it laserlassen te hurd sakket, kin it lytse gat ynstoarte, wat resulteart yn lokale ûndersnijing. De juste ôfstimming fan krêft en snelheid kin de foarming fan ûndersnijingen effektyf foarkomme. Lykas it âlde sprekwurd seit, werhelje eksperiminten, ferifiearje ferskate parameters, en gean troch mei DOE oant jo de juste parameters fine.
5. Ynstoarting fan it lassintrum
As de lassnelheid stadich is, sil de smeltende plas grutter en breder wêze, wêrtroch't de hoemannichte smelten metaal tanimt. Dit kin it behâlden fan oerflakspanning lestich meitsje. As it smelten metaal te swier wurdt, kin it sintrum fan 'e las sakje en kuilen en putten foarmje. Yn dit gefal moat de enerzjytichtens op passende wize fermindere wurde om ynstoarten fan 'e smeltende plas te foarkommen.
Yn in oare situaasje foarmet de lasgat gewoan in ynstoarting sûnder perforaasje te feroarsaakjen. Dit is sûnder mis in probleem fan parsepassing fan apparatuer.
In goed begryp fan 'e defekten dy't kinne foarkomme by laserlassen en de oarsaken fan ferskate defekten makket in mear rjochte oanpak mooglik om alle abnormale lasproblemen op te lossen.
6. Lasbarsten
De skuorren dy't ûntsteane by trochgeand laserlassen binne benammen termyske skuorren, lykas kristalskuorren en floeibermeitsjende skuorren. De wichtichste oarsaak fan dizze skuorren binne de grutte krimpkrêften dy't troch de las generearre wurde foardat it folslein stollet.
Der binne ek de folgjende redenen foar skuorren by laserlassen:
1. Unredelik lasûntwerp: Ferkeard ûntwerp fan 'e geometry en grutte fan' e las kin lasspanningskonsintraasje feroarsaakje, wêrtroch't skuorren ûntsteane. De oplossing is om it lasûntwerp te optimalisearjen om lasspanningskonsintraasje te foarkommen. Jo kinne passende offsetlassen brûke, de foarm fan 'e las feroarje, ensfh.
2. Mismatch fan lasparameters: Ferkearde seleksje fan lasparameters, lykas te hege lassnelheid, te heech fermogen, ensfh., kin liede ta ûngelikense temperatuerferoaringen yn it lasgebiet, wat resulteart yn grutte lasspanning en skuorren. De oplossing is om de lasparameters oan te passen oan it spesifike materiaal en lasomstannichheden.
3. Minne tarieding fan it lasflak: As it lasflak net goed skjinmakke en foarbehannele wurdt foar it lassen, lykas it fuortheljen fan oksiden, fet, ensfh., sil dat de kwaliteit en sterkte fan 'e las beynfloedzje en maklik liede ta skuorren. De oplossing is om it lasflak goed skjin te meitsjen en foar te behanneljen om te soargjen dat ûnreinheden en fersmoarging yn it lasgebiet effektyf behannele wurde.
4. Ferkearde kontrôle fan waarmte-ynfier by it lassen: Minne kontrôle fan waarmte-ynfier by it lassen, lykas te hege temperatuer by it lassen, ferkearde koelsnelheid fan 'e laslaach, ensfh., sil liede ta feroaringen yn 'e struktuer fan it lasgebiet, wat resulteart yn skuorren. De oplossing is om de temperatuer en koelsnelheid by it lassen te kontrolearjen om oerferhitting en rappe koeling te foarkommen.
5. Unfoldwaande spanningsferliening: Unfoldwaande spanningsferliening nei it lassen sil resultearje yn ûnfoldwaande spanningsferliening yn it lassen gebiet, wat maklik kin liede ta skuorren. De oplossing is om passende spanningsferliening út te fieren nei it lassen, lykas waarmtebehanneling of trillingsbehanneling (wichtichste reden).
Wat it produksjeproses fan litiumbatterijen oanbelanget, hokker prosessen feroarsaakje mear kâns op skuorren?
Yn 't algemien binne skuorren gefoelich foar skuorren by it sealjen fan lassen, lykas it sealjen fan silindryske stielen skelpen of aluminium skelpen, it sealjen fan fjouwerkante aluminium skelpen, ensfh. Derneist is it lassen fan 'e stroomkollektor ek gefoelich foar skuorren tidens it ferpakkingsproses fan 'e module.
Fansels kinne wy ek filledraad, foarferwaarming of oare metoaden brûke om dizze skuorren te ferminderjen of te eliminearjen.
Pleatsingstiid: 1 septimber 2023
