산업 배경: 구리-알루미늄 용접의 공정 병목 현상
신에너지 자동차 전력 배터리 및 3C 전자 산업에서 구리-알루미늄 이종 금속 용접에 대한 수요가 급증했습니다. 그러나 구리 재료는 근적외선 레이저(1064nm)에 대해 95% 이상의 반사율을 나타내어 과도한 기공, 심각한 비산 및 불량 용접 형성과 같은 빈번한 문제를 야기합니다. 한 전력 배터리 제조업체는 알루미늄 케이스와 구리 탭 용접에서 8-12%의 기공률을 보고했으며, 이는 셀 수율을 87%로 낮추어 업계 표준인 95%보다 훨씬 낮은 수치입니다.United Winner Laser의 자체 개발 다중 파장 동축 하이브리드 용접 헤드는 공간 빔 결합을 통해 광섬유 레이저(1070nm)와 다이오드 레이저(915nm/940nm)를 결합합니다. 더 짧은 파장의 레이저는 재료 반사율을 줄이기 위해 사전 가열하고, 주 용접 레이저는 깊은 침투 키홀 효과를 달성하여 에너지 결합 효율을 30% 이상으로 향상시킵니다. 측정 데이터에 따르면 구리 용접 비산 입자 직경은 기존 공정의 150-200μm에서 20-30μm로 감소했으며, 기공은 0.5% 이내로 제어되었습니다.중요 공정 매개변수 창0.3-2.0mm 두께의 구리-알루미늄 오버랩 용접의 경우, 권장 용접 속도는 200-300mm/s, 레이저 전력 비율(광섬유:다이오드)은 7:3 ~ 8:2, 초점 거리는 +2 ~ +4mm(양수 초점 거리는 스폿 크기를 확장하여 전력 밀도를 감소시킴)입니다. 차폐 가스는 고순도 아르곤(≥99.999%), 유량 15-25L/min을 사용하며, 측면 분사 각도는 30-45°로 플라즈마 차폐 효과를 효과적으로 억제합니다.용접 품질 검증 및 공정 모니터링United Winner Laser의 통합 실시간 용접 깊이(RWD) 감지 시스템은 광학 간섭 단층 촬영을 통해 침투 온라인 모니터링에서 마이크론 수준의 정밀도를 달성합니다. 이 시스템은 10kHz 샘플링 주파수로 키홀 깊이 변동을 캡처하고, AI 알고리즘은 기공 및 융합 부족 결함의 전조를 실시간으로 식별합니다. 한 선도적인 전력 배터리 고객은 구현 후 용접 스테이션 결함 누락률을 3.2%에서 0.15%로 줄였습니다.
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