隨著新電池技術(shù)的發(fā)展和更高的容量,對連接技術(shù)的需求正在增加。電動汽車行業(yè)尤其推動了這一趨勢,汽車行業(yè)及其供應(yīng)商正在尋求強大而高效的焊接工藝,以大批量生產(chǎn)電動車動力電池和動力電池和蓄電產(chǎn)品中廣泛需要的銅和鋁接頭。
光纖激光焊接于近幾年取得了巨大的技術(shù)進步,助力汽車輕量化及電池制造。光纖激光焊接繼續(xù)擴展其材料和應(yīng)用范圍。激光技術(shù)和光束傳輸組件的創(chuàng)新克服了傳統(tǒng)上激光焊接的挑戰(zhàn)性應(yīng)用,例如焊接銅、異種材料、薄金屬箔或不良裝配部件。
光纖激光器具有越來越多的光束特性、波長、激光功率和脈沖持續(xù)時間。光纖激光通過改善與高反射率材料的耦合、改善熔池的凝固行為、消除缺陷、改善穿透深度控制的同時還補償不良的零件裝配,伴隨著先進的擺動焊接技術(shù)已經(jīng)顯示出減輕這些顧慮的希望。
光纖激光器擁有最佳的光束質(zhì)量、最高的亮度、最高的輸出功率以及最高的電光轉(zhuǎn)換效率,這些因素使光纖激光在加工中的效率和成本上比其他激光要優(yōu)秀很多。傳統(tǒng)的激光焊接技術(shù),例如連續(xù)波CO2焊接激光器在精度和焊接中希望避免的高熱輸入方面受到限制。另一方面,傳統(tǒng)脈沖Nd:YAG的限制是最大焊接速度、可實現(xiàn)的最小光斑尺寸以及能獲得的電光能量轉(zhuǎn)換效率。與傳統(tǒng)CO2、YAG等激光焊接工藝相比,光纖激光焊接工藝具有明顯的優(yōu)勢。這主要得益于金屬材料對波長為1070 nm光纖激光的反射系數(shù)更低。高功率光纖激光器在焊接鋁、銅等高反射系數(shù)金屬材料時的優(yōu)勢尤其明顯。越來越多的應(yīng)用要求更高的精度控制、更低的熱輸入和更低的電能消耗。連續(xù)波光纖激光焊接是一種提供這些功能的技術(shù)。因此,光纖激光焊接越來越受到以汽車行業(yè)及其供應(yīng)商為代表的行業(yè)的追捧。
2017年中國激光焊接加工設(shè)備市場規(guī)模超過60億元,比前一年增長了35%,呈現(xiàn)加快增長的趨勢。目前激光加工也就幾類,表面加工包括打碼標記和修復(fù)、強化,另外就是切割和焊接。相比于250億的切割市場,目前焊接的規(guī)模仍然未上來,具體原因是因為激光焊接的工藝更加復(fù)雜,定制化加工案例更多。無論是穿透焊、深熔焊、拼焊還是搭接焊,都需要考慮是同種還是異種材料,其次要根據(jù)材料考慮采用什么激光器,以及功率,最后還要配備高度自動化的操作系統(tǒng)、定位精準的夾具、機器視覺等組合成一套高性能的激光焊接方案。另外還要與弧焊、點焊對比考慮成本。這些都是以前激光焊接市場做不大的重要原因。而這兩年定制化的激光焊接方案開發(fā)越來越成熟,只等市場應(yīng)用的熱點爆發(fā)了。
眾所周知,光纖激光焊接金屬需求的功率是比較高的,而高輸出功率意味著激光器和激光焊接頭會保持一個比較高的溫度,為了避免激光器以及焊接頭溫度過高,因此冷水機是必須配備的,并且對溫控要求非常高。
在2014年以前國內(nèi)從事激光冷水機的主要企業(yè)大約10家,如今粗略計算可能超過30家,這也是跟隨激光設(shè)備企業(yè)數(shù)量增加而發(fā)展的結(jié)果。在華南地區(qū)規(guī)模最大和技術(shù)能力較強的可數(shù)廣州特域機電有限公司,針對國內(nèi)光纖激光焊接快速發(fā)展,特域推出了一款雙溫冷水機,,具備雙循環(huán)制冷系統(tǒng),采用兩個獨立的雙溫控設(shè)計,支持modbus通訊協(xié)議,可實現(xiàn)激光系統(tǒng)與冷水機進行通信,監(jiān)控冷水機工作狀態(tài)及修改冷水機參數(shù)。 當冷水機工作環(huán)境及工作要求改變時,用戶可以通過控制程序修改冷水機參數(shù),以適應(yīng)工作環(huán)境及要求。
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