A hegesztési módszerek és folyamatok ésszerű megválasztása a nagy teljesítményű lítium akkumulátorok gyártási folyamata során közvetlenül befolyásolja az akkumulátor költségét, minőségét, biztonságát és konzisztenciáját.
1. A lézeres hegesztés elve
A Fiber Laser hegesztőgép a lézersugár kiváló irányíthatóságát és nagy teljesítménysűrűségét használja a munkához. A lézersugár az optikai rendszeren keresztül egy kis területre fókuszál, gyorsan koncentrált hőforrást képezve a hegesztett területen. területre, így a hegesztendő tárgy megolvad és erős hegesztési pontot és hegesztési varratot képez.
Fiber Laser hegesztőgép
2. Lézeres hegesztés típusa
Hővezető hegesztés és mély behatolású hegesztés
A lézerteljesítmény-sűrűség 105-106w/㎝² a lézeres hővezető hegesztéshez, a lézerteljesítmény-sűrűség pedig 105-106w/㎝² a lézeres mélybehatolásos hegesztéshez.
Behatolás és varrathegesztés
Áthatolásos hegesztés: az összekötő darabot nem kell lyukasztani, a feldolgozás viszonylag egyszerű. A penetrációs hegesztéshez erősebb lézerhegesztőre van szükség. Az áthatoló hegesztés behatolási mélysége kisebb, mint a varrathegesztéseké, megbízhatósága viszonylag gyenge.
Az áthatoló hegesztéshez képest a varrathegesztés kisebb teljesítményű lézerhegesztőt igényel. A varrathegesztés behatolási mélysége nagyobb, mint a behatolóhegesztéseké, megbízhatósága viszonylag jó. Az összekötő darabot azonban lyukasztani kell, ami viszonylag nehezen feldolgozható.
Impulzushegesztés és folyamatos hegesztés
1) Impulzus üzemmódú hegesztés
A lézeres hegesztés során meg kell választani a megfelelő hegesztési hullámformákat. Az általánosan használt impulzushullámformák közé tartoznak a négyzet-, csúcs-, kettőscsúcs-hullámok stb. Az alumíniumötvözet felületének fényvisszaverő képessége túl magas. Amikor egy nagy intenzitású lézersugár eléri az anyag felületét, a fémfelület a lézerenergia 60%-98%-át elveszíti a visszaverődés miatt, és a visszaverő képesség a felületi hőmérséklettel változik. Alumíniumötvözetek hegesztésekor általában célszerű hegyes és dupla csúcsú hullámokat választani. Az ilyen hegesztési hullámforma mögötti lassító rész impulzusszélessége hosszabb, ami hatékonyan csökkenti a pórusok és repedések előfordulását.
Impulzuslézeres hegesztési minták
Az alumíniumötvözet lézerrel szembeni nagy reflexiós képessége miatt a lézersugár függőleges beesésének és függőleges visszaverődésének, valamint a lézerfókuszáló tükör károsodásának megakadályozása érdekében a hegesztőfej általában egy bizonyos szögben elhajlik a hegesztési folyamat során. A forrasztási kötés átmérője és az effektív csatlakozási felület átmérője a lézeres dőlésszög növekedésével nő. Ha a lézer dőlésszöge 40 fok, akkor a legnagyobb forrasztási kötést és hatékony csatlakozási felületet kapunk. A hegesztési pont behatolása és a hatékony behatolás a lézer dőlésszögével csökken. Ha ez nagyobb, mint 60, a hatékony hegesztési penetráció nullára csökken. Ezért a hegesztési kötés bizonyos szögben történő megdöntésével a hegesztési varrat behatolási mélysége és szélessége megfelelően növelhető.
Ezen túlmenően, hegesztés során a hegesztési varrat határként a lézerhegesztés pontszerű részleges fedőlemezének 65%-át és a héj 35%-át kell hegeszteni, amivel hatékonyan csökkenthető a fedélzárási problémák okozta robbanások.
2) Folyamatos üzemmódú hegesztés
Mivel a folyamatos lézerhegesztés fűtési folyamata eltér az impulzusos gépek hirtelen lehűlétől és melegítésétől, a hegesztés során előforduló repedések nem túl nyilvánvalóak. A hegesztés minőségének javítására folyamatos lézeres hegesztést alkalmaznak. A hegesztési varrat felülete sima és egyenletes, nem fröcsköl, nincsenek hibák és a varrat belsejében nincsenek hibák. Repedéseket nem találtak. Az alumíniumötvözetek hegesztésénél a folyamatos lézer előnyei nyilvánvalóak. A hagyományos hegesztési módszerekkel összehasonlítva a gyártási hatékonyság magas, és nincs szükség huzaltöltésre. Az impulzuslézeres hegesztéshez képest meg tudja oldani a hegesztés után fellépő hibákat, például repedéseket, porozitást, fröcskölést stb. biztosítja, hogy az alumíniumötvözet jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkezzen a hegesztés után; hegesztés után nem lesznek horpadások, és csökken a hegesztés utáni polírozás és polírozás mennyisége, ami gyártási költségeket takarít meg. Mivel azonban a folyamatos lézer foltja viszonylag kicsi, a munkadarab összeszerelési pontossága nem magas. A követelmények magasabbak.
3. A lézeres hegesztés előnyei
Az automata CNC lézeres hegesztőgép szálas lézergenerátorral koncentrált energiával, nagy hegesztési hatékonysággal, nagy feldolgozási pontossággal és nagy hegesztési mélység-szélesség aránnyal rendelkezik. A lézersugarat optikai műszerekkel könnyű fókuszálni, beállítani és irányítani. Megfelelő távolságra elhelyezhető a munkadarabtól és átirányítható a körülötte lévő szerelvények vagy akadályok közé. Más hegesztési mód a fent említett helyszűke miatt nem alkalmazható.
A hőbevitel kicsi, a hőhatás zóna kicsi, és a munkadarab maradék feszültsége és deformációja kicsi; a hegesztési energia pontosan szabályozható, a hegesztési hatás stabil, és a hegesztési megjelenés jó;
Érintésmentes hegesztés, optikai szál átvitel, jó hozzáférhetőség és magas fokú automatizálás. Vékony anyagok vagy finom átmérőjű huzalok hegesztésekor nincs visszaolvadási probléma, mint az ívhegesztés. Mivel a lítium akkumulátorokban használt cellák a könnyűség elvét követik, általában könnyebb alumíniumból készülnek és vékonyabbak. Általában a héj, a burkolat és az alsó rész 1.0mm-nél kisebb legyen. A főbb gyártók jelenlegi alapanyagainak A vastagsága 0,8 mm körüli.
Különféle anyagkombinációkhoz nagy szilárdságú hegesztést tud biztosítani, különösen réz és alumínium hegesztésénél. Ez az egyetlen technika galvanizált nikkel réz anyagokhoz való forrasztására.
4. A lézeres hegesztési folyamat nehézségei
Jelenleg az alumíniumötvözet akkumulátorhéjak a teljes teljesítményű lítium akkumulátor több mint 90%-át teszik ki. A hegesztés nehézsége az alumíniumötvözet lézerrel szembeni rendkívül magas visszaverőképességében és a pórusok hegesztés közbeni nagy érzékenységében rejlik. A hegesztés során elkerülhetetlenül előfordul néhány probléma és hiba, amelyek közül a legfontosabbak a pórusok, forró repedések és robbanások.
A pórusok hajlamosak megjelenni az alumíniumötvözet lézeres hegesztési folyamata során. Két fő típusa a hidrogénpórusok és a buborékok kipukkanása okozta pórusok. Mivel a lézerhegesztés túl gyors hűtési sebessége, a hidrogénfuratok problémája súlyosabb, és a lézerhegesztésnél a kis lyukak beomlása miatt egy további típusú lyuk jelenik meg.
Termikus repedés probléma. Az alumíniumötvözet tipikus eutektikus ötvözet. Hegesztés közben hajlamos a forró repedésekre, beleértve a hegesztési kristály repedéseket és a HAZ cseppfolyósodási repedéseket. A hegesztési területen a komponensek szétválása miatt eutektikus szegregáció és szemcsehatárolvadás lép fel. Feszültség hatására cseppfolyósodási repedések keletkeznek a szemcsehatárokon, csökkentve a hegesztett kötések teljesítményét.
Robbanás (más néven fröccsenés) probléma. Számos tényező okoz robbanást, mint például az anyag tisztasága, magának az anyagnak a tisztasága, magának az anyagnak a tulajdonságai stb. A lézer stabilitása a döntő tényező. A héj felülete kidudorodik, pórusok és belső buborékok. Ennek fő oka az, hogy a szálmag átmérője túl kicsi, vagy a lézer energiabeállítása túl magas. Nem arról van szó, hogy minél jobb a sugárminőség, annál jobb a hegesztési hatás, ahogy azt egyes lézerberendezés-szállítók hirdették. A jó sugárminőség alkalmas nagyobb behatolási mélységű szuperpozíciós hegesztésre. A megfelelő folyamatparaméterek megtalálása a probléma megoldásának kulcsa.
Egyéb nehézségek
A puha tömítésű fülek hegesztése magas hegesztőszerszámot igényel. A füleket erősen meg kell nyomni, hogy biztosítsák a hegesztési hézagot. Komplex pályák, például S-alakú és spirál alakú nagysebességű hegesztést képes megvalósítani, növelve a varrat csatlakozási területét és erősítve a hegesztési szilárdságot.
A hengeres akkumulátormagok hegesztését főként a pozitív elektróda előállítására használják. Mivel a negatív elektróda héja vékony, nagyon könnyen áthegeszthető. Például egyes gyártók jelenleg hegesztésmentes eljárást alkalmaznak a negatív elektródánál, míg a lézeres hegesztést a pozitív elektródánál.
A pólusok vagy a csatlakozóelemek vastagon szennyezettek a négyzet alakú akkumulátorkombináció hegesztésekor. Az összekötő elemek hegesztésekor a szennyező anyagok lebomlanak, és könnyen hegesztési robbanáspontokat és lyukakat képeznek. A vékony pólusú és alatta műanyag vagy kerámia szerkezeti részekkel rendelkező akkumulátorok könnyen hegeszthetők. viselet. Ha a rúd kicsi, könnyen hegeszthető egészen addig a pontig, amíg a műanyag megég, robbanáspontot képezve. Ne használjon többrétegű összekötő lapokat. A rétegek közötti lyukak megnehezítik a hegesztésüket.
A négyzet alakú akkumulátorok hegesztési folyamatában a legfontosabb folyamat a héjburkolat csomagolása, amely a felső és az alsó burkolat hegesztésére oszlik a különböző pozíciók szerint. Mivel az általuk gyártott akkumulátorok kicsik, egyes gyártók mélyhúzási eljárást alkalmaznak az akkumulátorház gyártásához, és csak a felső fedelet kell hegeszteni.
5. A hegesztési minőséget befolyásoló tényezők
A lézeres hegesztés jelenleg a csúcskategóriás akkumulátorhegesztéshez ajánlott fontos módszer. A lézeres hegesztés olyan folyamat, amelyben egy nagy energiájú lézersugár besugározza a munkadarabot, ami a munkahőmérséklet meredek emelkedését idézi elő, megolvasztja a munkadarabot, majd újracsatlakozik, hogy állandó kapcsolatot hozzon létre. A lézeres hegesztés nyírószilárdsága és szakítószilárdsága viszonylag jó. Az akkumulátorhegesztés vezetőképessége, szilárdsága, légtömörsége, fémfáradása és korrózióállósága tipikus hegesztés.
minőségi értékelési kritériumok
A lézeres hegesztés minőségét számos tényező befolyásolja. Némelyikük rendkívül ingatag és jelentős instabilitást mutat. Hogyan lehet ezeket a paramétereket helyesen beállítani és megfelelő tartományon belül szabályozni nagy sebességű és folyamatos lézerhegesztés során a hegesztési minőség biztosítása érdekében? A hegesztési varratok kialakításának megbízhatósága és stabilitása a lézeres hegesztési technológia gyakorlatiasságának és iparosításának fontos kérdése. A lézeres hegesztés minőségét befolyásoló fontos tényezők három szempontra oszlanak: hegesztőberendezés, munkadarab állapota és folyamatparaméterek.
Az Acey New Energy egy professzionális beszállító, amely a lítium-akkumulátor-összeszerelő gépekre szakosodott, például akkumulátorkapacitás osztályozó gépek, akkumulátor-szigetelő papír ragasztógépek, akkumulátor-válogató gépek, BMS-tesztelők, akkumulátor-ponthegesztő gépek, lézeres hegesztőgépek, ultrahangos huzalkötő gépek, akkumulátor átfogó tesztelő, akkumulátor-töltő- és kisütés-öregedés-tesztelő, stb. Egyablakos megoldást kínálunk az akkumulátor-összeszerelő sorokhoz. Ha felkeltettük érdeklődését, forduljon hozzánk bizalommal.
