In onlangse jare, danksy die vinnige ontwikkeling van die nuwe energiebedryf, het lasersweiswerk vinnig die hele nuwe energiebedryf binnegedring weens die vinnige en stabiele voordele daarvan. Onder hulle is lasersweistoerusting verantwoordelik vir die grootste persentasie toepassings in die hele nuwe energiebedryf.
Lasersweishet vinnig die eerste keuse in alle vlakke van die lewe geword as gevolg van sy vinnige spoed, groot diepte en klein vervorming. Van puntsweislasse tot stuiksweislasse, opbou- en verseëlsweislasse,laser sweiswerkbied ongeëwenaarde akkuraatheid en beheer. Dit speel 'n belangrike rol in industriële produksie en vervaardiging, insluitend militêre industrie, mediese sorg, lugvaart, 3C motoronderdele, meganiese plaatmetaal, nuwe energie en ander nywerhede.
In vergelyking met ander sweistegnologieë, het lasersweiswerk sy unieke voordele en nadele.
Voordeel:
1. Vinnige spoed, groot diepte en klein vervorming.
2. Sweiswerk kan by normale temperatuur of onder spesiale toestande uitgevoer word, en die sweistoerusting is eenvoudig. Byvoorbeeld, 'n laserstraal dryf nie in 'n elektromagnetiese veld nie. Lasers kan sweis in 'n vakuum, lug of sekere gas omgewings, en kan materiaal sweis wat deur glas of deursigtig vir die laserstraal.
3. Dit kan vuurvaste materiale soos titanium en kwarts sweis, en kan ook verskillende materiale met goeie resultate sweis.
4. Nadat die laser gefokus is, is die kragdigtheid hoog. Die aspekverhouding kan 5:1 bereik, en kan tot 10:1 bereik wanneer hoëkragtoestelle gesweis word.
5. Mikrosweiswerk kan uitgevoer word. Nadat die laserstraal gefokus is, kan 'n klein kol verkry word en kan akkuraat geposisioneer word. Dit kan toegepas word op die samestelling en sweiswerk van mikro- en klein werkstukke om outomatiese massaproduksie te bewerkstellig.
6. Dit kan moeilik bereikbare areas sweis en nie-kontak langafstandsweiswerk uitvoer, met groot buigsaamheid. Veral in onlangse jare het YAG-laserverwerkingstegnologie optieseveseltransmissietegnologie aangeneem, wat dit moontlik gemaak het om lasersweistegnologie meer wyd te bevorder en toegepas.
7. Die laserstraal is maklik om in tyd en ruimte te verdeel, en veelvuldige strale kan op verskeie plekke gelyktydig verwerk word, wat voorwaardes bied vir meer presiese sweiswerk.
Gebrek:
1. Die samestelling akkuraatheid van die werkstuk moet hoog wees, en die posisie van die balk op die werkstuk kan nie aansienlik afgewyk word nie. Dit is omdat die laservlekgrootte na fokus klein is en die sweisnaat smal is, wat dit moeilik maak om vulmetaalmateriaal by te voeg. As die samestelling akkuraatheid van die werkstuk of die posisionering akkuraatheid van die balk nie aan die vereistes voldoen nie, is sweisdefekte geneig om te voorkom.
2. Die koste van lasers en verwante stelsels is hoog, en die eenmalige belegging is groot.
Algemene lasersweisdefektein die vervaardiging van litiumbatterye
1. Sweis porositeit
Algemene gebreke inlaser sweiswerkis porieë. Die sweis gesmelte swembad is diep en smal. Tydens die lasersweisproses dring stikstof die gesmelte swembad van buite af. Tydens die afkoel- en stolproses van die metaal neem die oplosbaarheid van stikstof af met die afname in temperatuur. Wanneer die gesmelte swembadmetaal afkoel om te begin kristalliseer, sal die oplosbaarheid skerp en skielik daal. Op hierdie tydstip sal 'n groot hoeveelheid gas presipiteer om borrels te vorm. As die drywende spoed van die borrels minder is as die metaalkristallisasiespoed, sal porieë gegenereer word.
In toepassings in die litiumbatterybedryf vind ons dikwels dat porieë veral waarskynlik sal voorkom tydens die sweis van die positiewe elektrode, maar selde tydens die sweis van die negatiewe elektrode voorkom. Dit is omdat die positiewe elektrode van aluminium gemaak is en die negatiewe elektrode van koper. Tydens sweiswerk het die vloeibare aluminium op die oppervlak gekondenseer voordat die interne gas heeltemal oorloop, wat verhoed dat die gas oorloop en groot en klein gaatjies vorm. Klein huidmondjies.
Benewens die oorsake van porieë hierbo genoem, sluit porieë ook buitelug, vog, oppervlakolie, ens. in. Daarbenewens sal die rigting en hoek van stikstofblaas ook die vorming van porieë beïnvloed.
Soos vir hoe om die voorkoms van sweisporieë te verminder?
Eerstens, voorsweiswerk, die olievlekke en onsuiwerhede op die oppervlak van die inkomende materiaal moet betyds skoongemaak word; in die vervaardiging van litiumbatterye is inkomende materiaalinspeksie 'n noodsaaklike proses.
Tweedens moet die beskermgasvloei aangepas word volgens faktore soos sweisspoed, krag, posisie, ens., en moet nie te groot of te klein wees nie. Die beskermende manteldruk moet aangepas word volgens faktore soos laserkrag en fokusposisie, en moet nie te hoog of te laag wees nie. Die vorm van die beskermende mantelspuitstuk moet aangepas word volgens die vorm, rigting en ander faktore van die sweislas sodat die beskermende mantel eweredig die sweisarea kan bedek.
Derdens, beheer die temperatuur, humiditeit en stof in die lug in die werkswinkel. Die omgewingstemperatuur en humiditeit sal die voginhoud op die oppervlak van die substraat en die beskermende gas beïnvloed, wat weer die opwekking en ontsnapping van waterdamp in die gesmelte poel sal beïnvloed. As die omgewingstemperatuur en humiditeit te hoog is, sal daar te veel vog op die oppervlak van die substraat en die beskermende gas wees, wat 'n groot hoeveelheid waterdamp genereer, wat porieë tot gevolg het. As die omgewingstemperatuur en humiditeit te laag is, sal daar te min vog op die oppervlak van die substraat en in die beskermende gas wees, wat die opwekking van waterdamp verminder en daardeur porieë verminder; laat die kwaliteitpersoneel die teikenwaarde van temperatuur, humiditeit en stof by die sweisstasie opspoor.
Vierdens word die balkswaaimetode gebruik om porieë in laser diep penetrasie sweiswerk te verminder of uit te skakel. As gevolg van die byvoeging van swaai tydens sweiswerk, veroorsaak die wederkerende swaai van die balk na die sweisnaat herhaalde hersmelting van 'n deel van die sweisnaat, wat die verblyftyd van die vloeibare metaal in die sweispoel verleng. Terselfdertyd verhoog die afbuiging van die balk ook die hitte-insette per oppervlakte-eenheid. Die diepte-tot-breedte-verhouding van die sweislas word verminder, wat bevorderlik is vir die opkoms van borrels en sodoende porieë uitskakel. Aan die ander kant veroorsaak die swaai van die balk dat die klein gaatjie dienooreenkomstig swaai, wat ook 'n roerkrag vir die sweisbad kan verskaf, die konveksie en roering van die sweisspoel kan verhoog, en 'n voordelige effek op die uitskakeling van die porieë kan hê.
Vyfdens, die pulsfrekwensie, die pulsfrekwensie verwys na die aantal pulse wat deur die laserstraal per tydseenheid uitgestuur word, wat die hitte-invoer en hitte-akkumulasie in die gesmelte swembad sal beïnvloed, en dan die temperatuurveld en vloeiveld in die gesmelte swembad. As die polsfrekwensie te hoog is, sal dit lei tot oormatige hitte-insette in die gesmelte swembad, wat veroorsaak dat die temperatuur van die gesmelte swembad te hoog is, wat metaaldamp of ander elemente produseer wat by hoë temperature vlugtig is, wat porieë tot gevolg het. As die polsfrekwensie te laag is, sal dit lei tot onvoldoende hitte-akkumulasie in die gesmelte swembad, wat veroorsaak dat die temperatuur van die gesmelte swembad te laag is, wat die ontbinding en ontsnapping van gas verminder, wat lei tot porieë. Oor die algemeen moet die pulsfrekwensie binne 'n redelike reeks gekies word gebaseer op substraatdikte en laserkrag, en vermy om te hoog of te laag te wees.
Sweisgate (lasersweis)
2. Sweisspatsels
Die spatsels wat tydens die sweisproses gegenereer word, sal lasersweiswerk die oppervlakkwaliteit van die sweislas ernstig beïnvloed, en sal die lens besoedel en beskadig. Die algemene prestasie is soos volg: nadat lasersweis voltooi is, verskyn baie metaaldeeltjies op die oppervlak van die materiaal of werkstuk en kleef aan die oppervlak van die materiaal of werkstuk. Die mees intuïtiewe werkverrigting is dat wanneer daar in die modus van die galvanometer gesweis word, na 'n tydperk van gebruik van die beskermende lens van die galvanometer, daar digte putte op die oppervlak sal wees, en hierdie putte word veroorsaak deur sweisspatsels. Na 'n lang tyd is dit maklik om die lig te blokkeer, en daar sal probleme met sweislig wees, wat lei tot 'n reeks probleme soos gebreekte sweiswerk en virtuele sweiswerk.
Wat is die oorsake van spat?
Eerstens, die drywingsdigtheid, hoe groter die drywingsdigtheid, hoe makliker is dit om spatsels te genereer, en die spatsels is direk verwant aan die drywingsdigtheid. Dit is 'n eeu-oue probleem. Die bedryf kon darem tot dusver nie die probleem van spat oplos nie, en kan net sê dit is effens verminder. In die litiumbatterybedryf is spat die grootste skuldige van batterykortsluiting, maar dit kon nie die hoofoorsaak oplos nie. Die impak van spatsels op die battery kan slegs uit die oogpunt van beskerming verminder word. Byvoorbeeld, 'n sirkel van stofverwyderingspoorte en beskermende deksels word rondom die sweisdeel bygevoeg, en rye lugmesse word in sirkels bygevoeg om die impak van spatsels of selfs skade aan die battery te voorkom. Die vernietiging van die omgewing, produkte en komponente rondom die sweisstasie kan gesê word dat die middele uitgeput is.
Wat die oplossing van die spatprobleem betref, kan net gesê word dat die vermindering van die sweisenergie help om spatsels te verminder. Die vermindering van die sweisspoed kan ook help as penetrasie onvoldoende is. Maar in sommige spesiale prosesvereistes het dit min effek. Dit is dieselfde proses, verskillende masjiene en verskillende groepe materiale het heeltemal verskillende sweiseffekte. Daarom is daar 'n ongeskrewe reël in die nuwe energiebedryf, een stel sweisparameters vir een stuk toerusting.
Tweedens, as die oppervlak van die verwerkte materiaal of werkstuk nie skoongemaak word nie, sal olievlekke of besoedeling ook ernstige spatsels veroorsaak. Op hierdie tydstip is die maklikste ding om die oppervlak van die verwerkte materiaal skoon te maak.
3. Hoë reflektiwiteit van lasersweiswerk
Oor die algemeen verwys hoë refleksie na die feit dat die verwerkingsmateriaal 'n klein weerstand, 'n relatief gladde oppervlak en 'n lae absorpsietempo vir naby-infrarooi lasers het, wat lei tot 'n groot hoeveelheid laseremissie, en omdat die meeste lasers gebruik word in vertikaal As gevolg van die materiaal of 'n klein hoeveelheid helling, gaan die terugkerende laserlig weer die uitsetkop binne, en selfs 'n deel van die terugkerende lig word in die energie-oordraagbare vesel gekoppel en word langs die vesel na die binnekant teruggestuur. van die laser, wat maak dat die kernkomponente binne-in die laser steeds by hoë temperatuur bly.
Wanneer die reflektiwiteit te hoog is tydens lasersweis, kan die volgende oplossings geneem word:
3.1 Gebruik anti-refleksiebedekking of behandel die oppervlak van die materiaal: om die oppervlak van die sweismateriaal met 'n anti-refleksiebedekking te bedek, kan die reflektiwiteit van die laser effektief verminder. Hierdie deklaag is gewoonlik 'n spesiale optiese materiaal met 'n lae reflektiwiteit wat laserenergie absorbeer in plaas daarvan om dit terug te reflekteer. In sommige prosesse, soos stroomkollektorsweiswerk, sagte verbinding, ens., kan die oppervlak ook gebosseleer word.
3.2 Pas die sweishoek aan: Deur die sweishoek aan te pas, kan die laserstraal teen 'n meer gepaste hoek op die sweismateriaal inval en die voorkoms van refleksie verminder. Normaalweg is die feit dat die laserstraal loodreg op die oppervlak van die materiaal wat gesweis moet word, 'n goeie manier om refleksies te verminder.
3.3 Byvoeging van hulpabsorberende middel: Tydens die sweisproses word 'n sekere hoeveelheid hulpabsorberende middel, soos poeier of vloeistof, by die sweislas gevoeg. Hierdie absorbeerders absorbeer laserenergie en verminder reflektiwiteit. Die toepaslike absorpsiemiddel moet gekies word gebaseer op die spesifieke sweismateriale en toepassingscenario's. In die litiumbatterybedryf is dit onwaarskynlik.
3.4 Gebruik optiese vesel om laser oor te dra: Indien moontlik kan optiese vesel gebruik word om laser na die sweisposisie oor te dra om reflektiwiteit te verminder. Optiese vesels kan die laserstraal na die sweisarea lei om direkte blootstelling aan die oppervlak van die sweismateriaal te vermy en die voorkoms van refleksies te verminder.
3.5 Aanpassing van laserparameters: Deur parameters soos laserkrag, brandpuntsafstand en brandpuntdeursnee aan te pas, kan die verspreiding van laserenergie beheer word en refleksies verminder word. Vir sommige reflektiewe materiale kan die vermindering van laserkrag 'n effektiewe manier wees om refleksies te verminder.
3.6 Gebruik 'n straalverdeler: 'n Straalverdeler kan 'n deel van die laserenergie in die absorpsie-toestel lei en sodoende die voorkoms van refleksies verminder. Straalverdelingstoestelle bestaan gewoonlik uit optiese komponente en absorbeerders, en deur toepaslike komponente te kies en die uitleg van die toestel aan te pas, kan laer reflektiwiteit bereik word.
4. Sweis ondersny
In die vervaardigingsproses van litiumbatterye, watter prosesse is meer geneig om ondersnyding te veroorsaak? Waarom vind ondersnyding plaas? Kom ons ontleed dit.
Ondersny, oor die algemeen word die sweisgrondstowwe nie goed met mekaar gekombineer nie, die gaping is te groot of die groef verskyn, die diepte en breedte is basies groter as 0,5 mm, die totale lengte is groter as 10% van die sweislengte, of groter as die produkprosesstandaard die verlangde lengte.
In die hele litiumbattery-vervaardigingsproses is dit meer geneig om ondersny te voorkom, en dit word oor die algemeen versprei in die verseëlende voorsweis en sweis van die silindriese dekplaat en die verseëlende voorsweis en sweis van die vierkantige aluminiumdop-dekplaat. Die hoofrede is dat die verseëlende dekplaat met die dop moet saamwerk vir Welding, die pasproses tussen die verseëlende dekplaat en die dop is geneig tot oormatige sweisgapings, groewe, ineenstorting, ens., so dit is veral geneig tot ondersnyding. .
So wat veroorsaak onderskat?
As die sweisspoed te vinnig is, sal die vloeibare metaal agter die klein gaatjie wat na die middel van die sweislas wys nie tyd hê om te herverdeel nie, wat lei tot stolling en ondersnyding aan beide kante van die sweislas. In die lig van die situasie hierbo, moet ons die sweisparameters optimaliseer. Om dit eenvoudig te stel, is dit herhaalde eksperimente om verskeie parameters te verifieer, en hou aan om DOE te doen totdat die toepaslike parameters gevind is.
2. Oormatige sweisgapings, groewe, ineenstortings, ens. van sweismateriale sal die hoeveelheid gesmelte metaal wat die gapings vul, verminder, wat die waarskynlikheid van ondersnywerk groter maak. Dit is 'n kwessie van toerusting en grondstowwe. Of die sweisgrondstowwe aan die inkomende materiaalvereistes van ons proses voldoen, of die toerusting akkuraatheid aan die vereistes voldoen, ens. Die normale praktyk is om voortdurend die verskaffers en die mense in beheer van die toerusting te martel en te slaan.
3. As die energie te vinnig daal aan die einde van lasersweiswerk, kan die klein gaatjie ineenstort, wat plaaslike ondersnyding tot gevolg het. Die korrekte passing van krag en spoed kan die vorming van ondersnyde effektief voorkom. Soos die ou gesegde sê, herhaal eksperimente, verifieer verskeie parameters en gaan voort met DOE totdat jy die regte parameters kry.
5. Sweismiddel ineenstorting
As die sweisspoed stadig is, sal die gesmelte swembad groter en wyer wees, wat die hoeveelheid gesmelte metaal verhoog. Dit kan die handhawing van oppervlakspanning moeilik maak. Wanneer die gesmelte metaal te swaar word, kan die middel van die sweislas sink en dip en putte vorm. In hierdie geval moet die energiedigtheid gepas verminder word om te verhoed dat die smeltpoel ineenstort.
In 'n ander situasie vorm die sweisgaping net 'n ineenstorting sonder om perforasie te veroorsaak. Dit is ongetwyfeld 'n probleem van toerusting perspassing.
'n Behoorlike begrip van die defekte wat tydens lasersweiswerk kan voorkom en die oorsake van verskillende defekte maak voorsiening vir 'n meer doelgerigte benadering om enige abnormale sweisprobleme op te los.
6. Sweis krake
Die krake wat tydens deurlopende lasersweiswerk voorkom, is hoofsaaklik termiese krake, soos kristalkrake en vloeibare krake. Die hoofoorsaak van hierdie krake is die groot krimpkragte wat deur die sweislas gegenereer word voordat dit heeltemal stol.
Daar is ook die volgende redes vir krake in lasersweiswerk:
1. Onredelike sweisontwerp: Onbehoorlike ontwerp van die geometrie en grootte van die sweislas kan sweisspanningkonsentrasie veroorsaak en daardeur krake veroorsaak. Die oplossing is om die sweisontwerp te optimaliseer om sweisspanningkonsentrasie te vermy. Jy kan toepaslike offset-sweislasse gebruik, die sweisvorm verander, ens.
2. Mispassing van sweisparameters: Onbehoorlike keuse van sweisparameters, soos te vinnige sweisspoed, te hoë krag, ens., kan lei tot ongelyke temperatuurveranderinge in die sweisarea, wat groot sweisspanning en krake tot gevolg het. Die oplossing is om die sweisparameters aan te pas om by die spesifieke materiaal en sweistoestande te pas.
3. Swak voorbereiding van die sweisoppervlak: Versuim om die sweisoppervlak behoorlik skoon te maak en vooraf te behandel voor sweiswerk, soos die verwydering van oksiede, ghries, ens., sal die kwaliteit en sterkte van die sweislas beïnvloed en maklik tot krake lei. Die oplossing is om die sweisoppervlak voldoende skoon te maak en vooraf te behandel om te verseker dat onsuiwerhede en kontaminante in die sweisarea doeltreffend behandel word.
4. Onbehoorlike beheer van sweishitte-insette: Swak beheer van hitte-insette tydens sweiswerk, soos oormatige temperatuur tydens sweiswerk, onbehoorlike afkoeltempo van die sweislaag, ens., sal lei tot veranderinge in die struktuur van die sweisarea, wat lei tot krake . Die oplossing is om die temperatuur en verkoelingstempo tydens sweiswerk te beheer om oorverhitting en vinnige verkoeling te vermy.
5. Onvoldoende spanningsverligting: Onvoldoende spanningsverligtingbehandeling na sweiswerk sal lei tot onvoldoende spanningsverligting in die gelaste area, wat maklik tot krake sal lei. Die oplossing is om toepaslike stresverligtingsbehandeling na sweiswerk uit te voer, soos hittebehandeling of vibrasiebehandeling (hoofrede).
Wat die vervaardigingsproses van litiumbatterye betref, watter prosesse is meer geneig om krake te veroorsaak?
Oor die algemeen is krake geneig om tydens verseëlsweiswerk te voorkom, soos verseëlsweis van silindriese staaldoppies of aluminiumdoppies, verseëlsweising van vierkantige aluminiumdoppies, ens. Daarbenewens, tydens die moduleverpakkingsproses, is die sweis van die stroomkollektor ook geneig tot krake.
Ons kan natuurlik ook vuldraad, voorverhitting of ander metodes gebruik om hierdie krake te verminder of uit te skakel.
Postyd: Sep-01-2023
