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高端電池設備制造商都在使用的秘密武器-激光焊接機

發布:2022-02-21 10:03作者:www.yattendonparish.com點擊:1040次

激光焊接是目前焊接高端電池最重要的工藝。激光焊接是將零件暴露在高能激光束下,其工作溫度迅速升高,導致零件熔化并永久連接的過程。激光焊接的剪切和抗拉強度相當好。焊接質量的常見指標包括電池焊接質量、導電性、強度、剛度、金屬疲勞和耐腐蝕性。
激光焊接的質量受多種因素影響。其中一些非常不穩定,非常不穩定。如何正確設置和管理這些參數,以合理控制激光連續焊接過程的速度,保證焊縫質量。焊縫成形的可靠性和穩定性是關系到激光焊接技術實用化和產業化的重要問題。影響激光焊接質量的主要因素可分為焊接設備、元件條件和工藝參數三部分。
1) 焊接設備
?對激光質量最重要的要求是光束條件、功率和穩定性。輻射狀態是衡量輻射質量的最重要指標。光束模式的階數越低,光束產生性能越好,表面積越小,相同激光功率的功率密度越高,深度和寬度越大。焊接。通常需要基本模式 (TEM00) 或更低模式。否則很難達到高質量激光焊接的要求。目前,激光器本身在光纖質量和輸出信號穩定性方面繼續與激光焊接作斗爭。從遠處看,光束質量和激光功率的穩定性非常好,不會對激光焊接造成問題。影響光學系統焊接質量的主要因素是聚焦透鏡,使用的焦距通常在 127 毫米(5 英寸)和 200 毫米(7.9 英寸)之間。烹飪過程中造成的污染和損壞。
波長越短,吸收越大??傮w而言,具有良好導電性的材料反射完美。 YAG 激光器由 96% 的銀、92% 的鋁、90% 的銅和 60% 的鋼組成。溫度越高,吸收率和線性線性越高。一般來說,可以通過在表面涂上磷酸鹽、炭黑、石墨等來提高吸收率。
2) 工作條件
激光焊接需要加工工件的邊緣,裝配非常精確,并且點和焊縫精確對齊。此外,在焊接過程中不能改變零件的初始安裝精度和表面設置。焊縫的熱變形。這是因為激光光斑小,焊球窄。通常不添加填料。如果連接松動,間隙過大,梁將無法通過間隙,母材不會熔化?;?B. 去除切口和不規則處,例如接縫。太大會導致不完整的連接或不完整的穿透。因此,凸塊安裝孔與板固定點之間的間隙一般不應超過0.1mm,對側不應超過0.2mm。由于激光焊接技術無法滿足這些需求,因此無法在實際生產中使用。為獲得良好的焊接效果,背面與搭接之間的允許距離必須控制在不超過板厚的10%。
成功的激光焊接需要焊接基材的緊密相互作用。為獲得最佳效果,必須小心擰緊零件。它不能在標簽可能移動的薄面板上正常工作,特別是如果標簽安裝在大型模塊或電池中。
3) 焊接參數
(1) 對激光焊接條件和顆粒形成穩定性的影響。焊接最重要的參數是激光點的功率密度,它影響焊接條件和焊火形成的穩定性。焊接:隨著激光功率的增加,它從低密度增加到高密度。周期:穩定的熱傳導焊接、不穩定的焊接和穩定的深焊焊接。
激光點的功率密度很大程度上取決于激光功率、固定光束模式下聚焦光束的位置以及聚焦鏡的焦距。激光輸出的密度與激光輸出成正比。高度位置的效果是最佳的。如果高爐位于工件表面下方的特定位置(1-2 mm,取決于厚度和設置),則可以實現最佳焊接。在這個最佳焦點位置之外,表面的一些光區增加,電密度降低,焊接過程的形狀在一定范圍內發生變化。
焊接速度對焊接過程形狀和穩定區域的影響不如激光功率和焦點位置重要。如果焊接速度太快,則熱滲透太低,無法獲得穩定的焊接深度。酒店。在實際焊接中,應根據熔深要求選擇穩定焊縫焊接或穩定導熱焊接,并避免一切不穩定的焊接條件。
(2)焊接參數對深焊區熔深的影響:在穩定的深焊區,激光輸出越高,0.7功率因數左右的熔深越大。焊接速度越高,熔深越低。在一定的激光功率和焊接速度條件下,對準處于最佳位置時熔深高,在該位置以外熔深降低,導致焊接條件不穩定或焊縫導熱性穩定。它將處于一種狀態。
(3)保護氣的作用,保護氣的主要作用是保護工件在焊接過程中不被氧化。保護高端鏡片免受金屬煙霧和液滴的污染。它分散了激光焊接的力量,零件形成等離子體,減少了熱影響區。
保護氣體通常是氬氣或氦氣,但如果排放質量不高,也可以使用氮氣。等離子形成的趨勢有很大的不同。氦氣具有強電離器和高導熱性,因此與氬氣相比,它不太可能形成等離子體并且穿透更深。當保護氣體流量在一定范圍內增加時,等離子體抑制趨勢增加,穿透深度增加,但當保護氣體流量在一定范圍內增加時,這種趨勢減小。
(4)各參數控制分析:四個焊接參數中,保護罩的焊接速度和耗氣量容易控制和穩定,但激光輸出和位置可能會因操作而變化。 -焊接。很難控制環境。激光的輸出非常穩定和可調,但光學表面的質量、壽命和污染取決于激光。不易控制,是影響焊接質量的不確定因素。光束焦點位置是對焊接質量影響最大、最難控制和管理的焊接參數之一。目前,需要手動調整和重復的工藝測試來確定生產焦點的確切位置以實現全面滲透。然而,在焊接過程中,組件變形、熱透鏡效應或 3D 曲線的多維焊接可能會改變焦點并超出誤差??范圍。
一方面,兩者都需要高質量和可靠的光學器件,并且需要經常維護以防止污染并保持其清潔。另一方面,為了優化和控制參數,有必要開發一種對激光焊接過程進行實時監控和控制的方法。通過改變組件的激光輸出和焦點位置,實現閉環控制,提高可靠性和穩定性。激光焊接質量。
最后,請記住,激光焊接是一種融合過程。這意味著兩個基板將在激光焊接過程中合并。這個過程很快,所以總熱量輸入很低。然而,因為這是一個熔化過程,焊接不規則材料會導致脆性和非常強的金屬間化合物鍵。特別是,鋁和銅的結合往往會形成金屬間化合物。這些化合物已被證明會對微電子器件中化合物的短期電氣和長期機械性能產生不利影響。這些金屬間化合物對鋰電池長期性能的影響尚不清楚。
還應該注意的是,手工激光焊接是大批量生產的。對主要基于 1000-2000 W 光纖激光器的便攜式焊機的需求在過去兩年中顯著增加。它可以輕松取代傳統的電弧焊和低效的點焊工藝。廣泛用于焊接五金、金屬件、不銹鋼管、鋁合金管、門窗、扶手及衛浴件。去年出貨量超過10,000臺,發展潛力絕不是最好的。
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