Kohtuullinen hitsausmenetelmien ja -prosessien valinta teholitiumakkujen valmistusprosessin aikana vaikuttaa suoraan akun hintaan, laatuun, turvallisuuteen ja yhdenmukaisuuteen.
1. Laserhitsauksen periaate
Fiber Laser -hitsauskone käyttää lasersäteen erinomaista suuntaavuutta ja suurta tehotiheyttä. Lasersäde kohdistetaan pienelle alueelle optisen järjestelmän läpi muodostaen nopeasti erittäin keskittyneen lämmönlähteen hitsausalueelle. alueelle, jotta hitsattava kohde sulaa ja muodostaa vahvan hitsauspisteen ja hitsaussauman.
Fiber Laser -hitsauskone
2. Laserhitsaustyyppi
Lämmönjohtava hitsaus ja syväläpäisyhitsaus
Lasertehotiheys on 105 ~ 106 w/㎝² laserlämmönjohdinhitsauksen muodostamiseksi ja lasertehon tiheys on 105 ~ 106 w/㎝² lasersyvän tunkeutumishitsauksen muodostamiseksi.
Läpäisy- ja saumahitsaus
Läpivientihitsaus: liitoskappaletta ei tarvitse lävistää, ja käsittely on suhteellisen yksinkertaista. Läpivientihitsaus vaatii tehokkaamman laserhitsauskoneen. Lävistyshitsauksen tunkeutumissyvyys on pienempi kuin saumahitsauksen, ja sen luotettavuus on suhteellisen huono.
Läpivientihitsaukseen verrattuna saumahitsaus vaatii pienemmän tehon laserhitsauskoneen. Saumahitsauksen tunkeutumissyvyys on suurempi kuin tunkeumahitsauksen, ja sen luotettavuus on suhteellisen hyvä. Liitoskappale on kuitenkin lävistettävä, mikä on suhteellisen vaikeaa käsitellä.
Pulssihitsaus ja jatkuva hitsaus
1) Pulssimoodihitsaus
Laserhitsauksen aikana tulee valita sopivat hitsausaaltomuodot. Yleisesti käytettyjä pulssiaaltomuotoja ovat neliö-, huippu-, kaksoishuippu-aallot jne. Alumiiniseoksen pinnan heijastavuus valoon on liian korkea. Kun korkean intensiteetin lasersäde osuu materiaalin pintaan, metallipinta menettää 60 %-98 % laserenergiasta heijastuksen vuoksi ja heijastuskyky muuttuu pinnan lämpötilan mukaan. Yleensä alumiiniseoksia hitsattaessa on parasta valita terävät ja kaksihuippuiset aallot. Tällaisen hitsausaaltomuodon takana olevan hidastusosan pulssin leveys on pidempi, mikä voi tehokkaasti vähentää huokosten ja halkeamien syntymistä.
Pulssilaserhitsausnäytteet
Alumiinilejeeringin korkean heijastavuuden vuoksi laseriin nähden, jotta estetään lasersäteen kohdistuminen pystysuoraan ja aiheuttamasta pystysuuntaista heijastusta ja vahingoittamasta laserin tarkennuspeiliä, hitsauspää on yleensä taipunut tietyssä kulmassa hitsausprosessin aikana. Juotosliitoksen halkaisija ja tehollisen liitospinnan halkaisija kasvavat laserin kallistuskulman kasvaessa. Kun laserin kallistuskulma on 40 astetta, saadaan suurin juotosliitos ja tehokas liitospinta. Hitsauspisteen tunkeutuminen ja tehokas tunkeutuminen vähenevät laserin kallistuskulman myötä. Kun se on suurempi kuin 60, tehollinen hitsausläpäisy putoaa nollaan. Siksi kallistamalla hitsausliitosta tiettyyn kulmaan voidaan hitsin tunkeutumissyvyyttä ja -leveyttä lisätä sopivasti.
Lisäksi hitsauksen aikana hitsaussauman ollessa rajana 65 % laserhitsauspisteen osittaisesta peitelevystä ja 35 % kuoresta on hitsattava, mikä voi tehokkaasti vähentää kannen sulkemisongelmien aiheuttamia räjähdyksiä.
2) Jatkuva hitsaus
Koska jatkuvan laserhitsauksen lämmitysprosessi poikkeaa pulssikoneiden äkillisestä jäähtymisestä ja lämmittämisestä, halkeamien taipumus hitsauksen aikana ei ole kovin ilmeinen. Jatkuvaa laserhitsausta käytetään parantamaan hitsin laatua. Hitsin pinta on sileä ja tasainen, ei roiskeita, ei vikoja eikä hitsin sisällä ole vikoja. Halkeamia ei löytynyt. Alumiiniseoshitsauksessa jatkuvan laserin edut ovat ilmeisiä. Perinteisiin hitsausmenetelmiin verrattuna tuotannon tehokkuus on korkea eikä lankatäytöstä tarvita. Pulssilaserhitsaukseen verrattuna se voi ratkaista hitsauksen jälkeen ilmenevät viat, kuten halkeamat, huokoisuus, roiskeet jne. varmistaa, että alumiiniseoksella on hyvät mekaaniset ominaisuudet hitsauksen jälkeen; hitsauksen jälkeen ei synny kolhuja, ja hitsauksen jälkeinen kiillotus ja kiillotus vähenevät, mikä säästää tuotantokustannuksia. Koska jatkuvan laserin piste on kuitenkin suhteellisen pieni, työkappaleen kokoamistarkkuus ei ole korkea. Vaatimukset ovat korkeammat.
3. Laserhitsauksen edut
Kuitulasergeneraattorilla varustetussa automaattisessa CNC-laserhitsauskoneessa on keskitetty energia, korkea hitsaustehokkuus, korkea prosessointitarkkuus ja suuri hitsaussyvyyden ja -leveyden suhde. Lasersäde on helppo tarkentaa, kohdistaa ja ohjata optisilla instrumenteilla. Se voidaan sijoittaa sopivalle etäisyydelle työkappaleesta ja ohjata sitä ympärillä olevien kiinnikkeiden tai esteiden välillä. Muita hitsausmenetelmiä ei voida käyttää edellä mainittujen tilarajoitusten vuoksi.
Lämmönsyöttö on pieni, lämpövaikutusalue on pieni ja työkappaleen jäännösjännitys ja muodonmuutos on pieni; hitsausenergiaa voidaan ohjata tarkasti, hitsausvaikutus on vakaa ja hitsausulkonäkö on hyvä;
Kosketukseton hitsaus, valokuitusiirto, hyvä saavutettavuus ja korkea automaatioaste. Hitsattaessa ohuita materiaaleja tai halkaisijaltaan ohuita lankoja ei ole sulatusongelmaa, kuten kaarihitsaus. Koska teho-litiumparistoissa käytetyt kennot noudattavat keveyden periaatetta, ne on yleensä valmistettu kevyemmästä alumiinista ja ohuemmiksi. Yleensä kuoren, kannen ja pohjan on periaatteessa oltava alle 1.0mm. Valtavien valmistajien nykyisten perusmateriaalien A paksuus on noin 0,8 mm.
Se voi tarjota erittäin lujaa hitsausta erilaisille materiaaliyhdistelmille, erityisesti hitsattaessa kuparia ja alumiinia. Tämä on myös ainoa tekniikka galvanoidun nikkelin juottamiseksi kuparimateriaaleihin.
4. Vaikeudet laserhitsausprosessissa
Tällä hetkellä alumiiniseosakkujen kuoret muodostavat yli 90 % koko litiumakun tehosta. Hitsauksen vaikeus johtuu alumiiniseoksen erittäin korkeasta heijastavuudesta laseriin ja huokosten korkeaan herkkyyteen hitsauksen aikana. Hitsauksen aikana syntyy väistämättä joitain ongelmia ja vikoja, joista tärkeimmät ovat huokoset, kuumahalkeamia ja räjähdyksiä.
Huokoset ovat alttiita syntymään alumiiniseoksen laserhitsausprosessin aikana. Kaksi päätyyppiä ovat vetyhuokoset ja huokoset, jotka aiheutuvat kuplien puhkeamisesta. Koska laserhitsauksen jäähtymisnopeus on liian nopea, vetyreikien ongelma on vakavampi, ja laserhitsauksessa pienten reikien romahtamisen vuoksi ilmaantuu ylimääräinen reikä.
Terminen halkeiluongelma. Alumiiniseos on tyypillinen eutektinen metalliseos. Se on altis kuumahalkeamille hitsauksen aikana, mukaan lukien hitsauskidehalkeamat ja HAZ-nestemäiset halkeamat. Hitsausalueen komponenttien erottumisesta johtuen tapahtuu eutektista segregaatiota ja raerajojen sulamista. Jännityksessä raerajoille muodostuu nestemäisiä halkeamia, jotka heikentävät hitsausliitosten suorituskykyä.
Räjähdys (tunnetaan myös nimellä roiske) ongelma. Räjähdyksiä aiheuttavat monet tekijät, kuten materiaalin puhtaus, itse materiaalin puhtaus, itse materiaalin ominaisuudet jne. Ratkaiseva tekijä on laserin stabiilisuus. Kuoren pinnan pullistumia, huokosia ja sisäisiä kuplia. Pääsyynä on, että kuidun ytimen halkaisija on liian pieni tai laserenergian asetus on liian korkea. Kyse ei ole siitä, että mitä parempi säteen laatu, sitä parempi hitsausvaikutus, kuten jotkut laserlaitteiden toimittajat mainostivat. Hyvä palkin laatu soveltuu superpositiohitsaukseen suuremmalla tunkeutumissyvyydellä. Oikeiden prosessiparametrien löytäminen on avain ongelman ratkaisemiseen.
Muita vaikeuksia
Pehmeästi pakattujen kielekkeiden hitsaus vaatii korkeaa hitsaustyökalua. Kielekkeet on painettava lujasti hitsausraon varmistamiseksi. Se voi toteuttaa monimutkaisten liikeratojen, kuten S-muotoisten ja spiraalimuotoisten, nopean hitsauksen, mikä lisää hitsin liitosaluetta ja vahvistaa hitsauslujuutta.
Sylinterimäisten akkuytimien hitsausta käytetään pääasiassa positiivisen elektrodin valmistukseen. Koska negatiivisen elektrodin kuori on ohut, se on erittäin helppo hitsata läpi. Esimerkiksi jotkut valmistajat käyttävät tällä hetkellä hitsaamatonta prosessia negatiiviselle elektrodille, kun taas laserhitsausta käytetään positiiviselle elektrodille.
Napat tai liitoskappaleet ovat paksusti likaantuneet, kun neliömäistä akkuyhdistelmää hitsataan. Kun liitoskappaleita hitsataan, epäpuhtaudet hajoavat ja muodostavat helposti hitsauksen räjähdyskohtia ja reikiä. Ohuet napaiset akut ja alla muoviset tai keraamiset rakenneosat on helppo hitsata. pitää päällä. Kun sauva on pieni, se on helppo hitsata siihen pisteeseen, että muovi palaa, jolloin muodostuu räjähdyspiste. Älä käytä monikerroksisia liitoslevyjä. Kerrosten väliset reiät vaikeuttavat niiden lujaa hitsausta.
Tärkein prosessi neliömäisten akkujen hitsausprosessissa on kuoren kannen pakkaus, joka on jaettu yläkannen ja alakannen hitsaukseen eri asentojen mukaan. Koska valmistamansa akut ovat pieniä, jotkut valmistajat käyttävät syvävetoprosessia akun kuoren valmistukseen ja tarvitsevat vain hitsata yläkannen.
5. Hitsauksen laatuun vaikuttavat tekijät
Laserhitsaus on tällä hetkellä tärkeä menetelmä, jota suositellaan huippuluokan akkuhitsaukseen. Laserhitsaus on prosessi, jossa suurienerginen lasersäde säteilyttää työkappaletta, jolloin työskentelylämpötila nousee jyrkästi, sulattaa työkappaleen ja muodostaa yhteyden uudelleen pysyväksi liitoksiksi. Laserhitsauksen leikkauslujuus ja repäisylujuus ovat suhteellisen hyvät. Akkuhitsauksen johtavuus, lujuus, ilmatiiviys, metallin väsyminen ja korroosionkestävyys ovat tyypillisiä hitsauksia.
laadun arviointikriteerit
Laserhitsauksen laatuun vaikuttavat monet tekijät. Jotkut niistä ovat erittäin epävakaita ja niillä on huomattavaa epävakautta. Kuinka nämä parametrit voidaan asettaa oikein ja ohjata sopivalla alueella nopean ja jatkuvan laserhitsauksen aikana hitsauksen laadun varmistamiseksi? Hitsaussauman muodostuksen luotettavuus ja vakaus ovat tärkeitä laserhitsaustekniikan käytännöllisyyteen ja teollistumiseen liittyviä kysymyksiä. Tärkeät laserhitsauksen laatuun vaikuttavat tekijät on jaettu kolmeen osaan: hitsauslaitteet, työkappaleen kunto ja prosessiparametrit.
Acey New Energy on ammattimainen toimittaja, joka on erikoistunut litiumparistopakkausten kokoonpanokoneisiin, kuten akun kapasiteetin luokittelukoneet, akun eristyspaperin liimauskoneet, akkulajittelukoneet, BMS-testerit, akun pistehitsauskoneet, laserhitsauskoneet, ultraäänilankojen sidontakoneet, akku kattava testauslaite, akun lataus- ja purkuvanhenemistesteri jne. Tarjoamme yhden luukun ratkaisun akun kokoonpanolinjoille. Jos olet kiinnostunut, ota rohkeasti yhteyttä.
