Übermäßige Porosität beim Laserschweißen hochreflektierender Metalle? Parameteroptimierung beim hybriden Schweißen mit mehreren Wellenlängen

Hintergrund der Industrie: Prozessengpässe bei der Kupfer-Aluminium-Schweißtechnik

In der neuen Energieversorgungsanlage für Kraftfahrzeugbatterien und in der 3C-Elektronikindustrie ist die Nachfrage nach einem unterschiedlichen Kupfer-Aluminium-Metallschweißen stark gestiegen.95%Bei der Herstellung von Batterien wurde eine Reihe von Problemen aufgezeigt, die sich in den meisten Fällen mit der Verwendung von Laser auswirken, insbesondere bei Laser-Batterieherstellern.8 bis 12%in Aluminiumgehäuse zum Kupfer-Tab-Schweißen, wodurch die Zellrendite nur87%¢weit unter dem Industriestandard von95%.

Technische Grundsätze für das Hybridschweißen mit zwei Wellenlängen

Der von United Winner Laser selbst entwickelte, mehrwellenläufige, koaxiale Hybridschweißkopf kombiniert Faserlaser (1070nm) mit Diodenlaser (915nm/940nm) durch Raumstrahlkombination.Der Laser mit kürzerer Wellenlänge erwärmt sich vor, um die Reflexionsfähigkeit des Materials zu reduzieren, während der Hauptschweißlaser einen tief durchdringenden Schlüsselloch-Effekt erzielt, wodurch die Energieanpassungseffizienz auf über30%Die Messdaten zeigen, daß der Durchmesser der Kupferspritzer durch das Schweißen von150 bis 200 μmin herkömmlichen Verfahren20 bis 30 μm, wobei die Porosität innerhalb00,5%.

Kritische Prozessparameter Windows

mit einer Breite von mehr als 20 mm,00,3-2,0 mm Dicke, sind die empfohlenen Schweißgeschwindigkeiten200 bis 300 mm/s, Laserleistung (Faser:Diode) von73 bis 8:2, und Defocus von+2 bis +4 mm(positiver Defocus erweitert die Fleckengröße und reduziert die Leistungsdichte).15 bis 25 L/min, mit einem Seitenblaswinkel von30 bis 45°Wirksam unterdrückt die Plasma-Schutzwirkung.

Qualitätsprüfung und Prozessüberwachung der Schweißtechnik

Das integrierte Echtzeit-Schweißtiefe-Erkennungssystem (RWD) von United Winner Laser erreichtPräzision auf MikronebeneDas System erfasst Schlüssellochtiefschwankungen bei10 kHz ProbenahmefrequenzEin führender Power-Batterie-Kunde reduzierte die Fluchtrate von Schweißstationsfehlern von30,2%zu0.15%nach der Durchführung.