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工艺者说 | 双光束(环形光斑)激光器在新能源锂电池壳盖满焊中的应用

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工艺者说 | 双光束(环形光斑)激光器在新能源锂电池壳盖满焊中的应用
2023 年 09 月 28 日
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在动力锂电池的生产制造中,,,,,,电芯入壳后,,,,,,需要将电芯壳体和顶盖通过焊接举行毗连,,,,,,抵达电芯与外界隔离的作用。。。。目今的通例解决计划是先将壳体和顶盖举行预焊,,,,,,然后举行满焊。。。。

满焊,,,,,,又称全焊,,,,,,意思是在焊接历程中,,,,,,需要将焊接的两个部件完全融合成为一个整体。。。。满焊对焊缝的要求高,,,,,,需尽可能地使焊接的两者没有间隙,,,,,,以抵达无缝毗连的焊接效果。。。。

针对上述的工艺要求,,,,,,新葡萄8883AMG接纳双光束(环形光斑)激光器为焦点的焊接计划,,,,,,履历证,,,,,,各方面工艺都抵达客户严酷的标准。。。。

计划概述

动力汽车电池的外壳质料通常接纳3003铝合金,,,,,,而铝合金在焊接历程中可能碰面临飞溅和内部气孔等问题。。。。面临这一问题,,,,,,新葡萄8883AMG双光束(环形光斑)激光器迎刃而解。。。。

新葡萄8883AMG双光束(环形光斑)激光器,,,,,,接纳环形光斑设计,,,,,,在举行动力电池外壳焊接时,,,,,,可使用光斑较小的内环的高功率密度光斑作用于工件,,,,,,天生匙孔,,,,,,获得足够的焊接熔深;;使用外环对焊接历程中的熔池提供更多能量以增大焊缝宽度,,,,,,并延伸匙孔闭适时间,,,,,,资助熔池气体逸出,,,,,,从而降低焊缝气孔率。。。。

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△计划示意

应用设置

在该项目中,,,,,,质料顶盖厚度为2mm,,,,,,外壳厚度为0.3mm铝材,,,,,,需抵达的焊接要求详细为:熔深0.3~0.9mm ,,,,,,熔宽1.4±0.5mm,,,,,,余高≤0.2mm。。。。

凭证客户的需求,,,,,,对证料和应用样品举行剖析后,,,,,,整理出焊接方法如下图所示:

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△焊接示意

工程师在过往焊接履历基础上,,,,,,对焊接设置举行多重验证后,,,,,,得出一套最优的焊接计划。。。。

焊接计划接纳新葡萄8883AMG专为行业研发的高性能双光束(环形光斑)激光器(DBW-2000/2000M),,,,,,并选配合适的芯径配比和焊讨论,,,,,,系统使用新葡萄8883AMG激光焊接系统,,,,,,获得了优异的焊接质量。。。。

激光器手艺参数:

MEWCC-2000/2000M
序号特征数值
1整机输出功率(中芯+环芯功率)4000W
2中芯功率(仅出中芯)2000W
3环芯功率(仅出环芯)2000W
4输出功率可调规模10-100%
5激光波长(输出功率4000W)1080nm
6激光带宽(3dB)(输出功率4000W)5-8nm
7输出功率调制频率5kHz
8输出功率稳固性≦1%
9中芯光束参数积*(86%)(适配芯径)≦4mm*mrad
10环芯光束参数积*(86%)(适配芯径)≦16mm*mrad
11传输光纤长度30m

应用数据

经由DOE测试,,,,,,在焊接内外环功率、速率、离焦量等若干因子中找到最为合适的参数,,,,,,获得金相数据剖析效果如下:

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通过数据及外观,,,,,,我们发明:

-整体外旅行滑、焊接历程无显着飞溅;;

-焊缝稳固可靠、无炸点、无虚焊、R角形貌较好。。。。

接纳双光束(环形光斑)激光器的焊接计划,,,,,,整体抵达客户需求。。。。

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