ความเปลือกเกินในการปั่นเลเซอร์ของโลหะที่สะท้อนแสงสูง? ปารามิเตอร์ปั่นไฮบริดหลายความยาวคลื่น

ภูมิหลังอุตสาหกรรม: คอขวดในกระบวนการเชื่อมทองแดง-อลูมิเนียม

ในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่รถยนต์พลังงานใหม่และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ 3C ความต้องการการเชื่อมโลหะต่างชนิดระหว่างทองแดงและอลูมิเนียมได้เพิ่มสูงขึ้น อย่างไรก็ตาม วัสดุทองแดงมีความสามารถในการสะท้อนแสงเลเซอร์อินฟราเรดใกล้ (1064nm) ได้มากกว่า 95% ทำให้เกิดปัญหาบ่อยครั้ง รวมถึงรูพรุนมากเกินไป การกระเด็นรุนแรง และการเชื่อมที่ไม่มีคุณภาพ ผู้ผลิตแบตเตอรี่รายหนึ่งรายงานอัตราการเกิดรูพรุน 8-12% ในการเชื่อมระหว่างตัวเรือนอลูมิเนียมกับแท็บทองแดง ส่งผลให้อัตราผลผลิตของเซลล์เพียง 87%—ซึ่งต่ำกว่ามาตรฐานอุตสาหกรรมที่ 95%

หลักการทางเทคนิคของการเชื่อมแบบไฮบริดสองความยาวคลื่น

หัวเชื่อมแบบไฮบริดแบบโคแอกเชียลหลายความยาวคลื่นที่พัฒนาขึ้นเองของ United Winner Laser ผสมผสานเลเซอร์ใยแก้วนำแสง (1070nm) กับเลเซอร์ไดโอด (915nm/940nm) ผ่านการรวมลำแสงเชิงพื้นที่ เลเซอร์ความยาวคลื่นสั้นกว่าจะให้ความร้อนล่วงหน้าเพื่อลดการสะท้อนแสงของวัสดุ ในขณะที่เลเซอร์เชื่อมหลักจะสร้างผลคีย์โฮลที่เจาะลึก ปรับปรุงประสิทธิภาพการจับพลังงานให้สูงกว่า 30% ข้อมูลที่วัดได้แสดงให้เห็นว่าเส้นผ่านศูนย์กลางอนุภาคที่กระเด็นจากการเชื่อมทองแดงลดลงจาก 150-200μm ในกระบวนการแบบดั้งเดิมเป็น 20-30μm โดยควบคุมรูพรุนให้อยู่ภายใน 0.5%

หน้าต่างพารามิเตอร์กระบวนการที่สำคัญ

สำหรับการเชื่อมแบบทับซ้อนระหว่างทองแดงและอลูมิเนียมที่มีความหนา 0.3-2.0mm ความเร็วในการเชื่อมที่แนะนำคือ 200-300mm/s อัตราส่วนกำลังเลเซอร์ (ใยแก้วนำแสง:ไดโอด) คือ 7:3 ถึง 8:2 และการปรับโฟกัส +2 ถึง +4mm (การปรับโฟกัสเชิงบวกจะเพิ่มขนาดจุด ลดความหนาแน่นของพลังงาน) ก๊าซป้องกันใช้ก๊าซอาร์กอนความบริสุทธิ์สูง (≥99.999%) อัตราการไหล 15-25L/min โดยมีมุมเป่าด้านข้าง 30-45° เพื่อยับยั้งผลการป้องกันพลาสมาได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การตรวจสอบคุณภาพการเชื่อมและการติดตามกระบวนการ

ระบบตรวจจับความลึกการเชื่อมแบบเรียลไทม์ (RWD) แบบบูรณาการของ United Winner Laser บรรลุ ความแม่นยำระดับไมครอน ในการตรวจสอบการเจาะแบบออนไลน์ผ่านเทคโนโลยีออปติคอลโคเฮเรนซ์โทโมกราฟี ระบบจะจับความผันผวนของความลึกคีย์โฮลที่ ความถี่การสุ่มตัวอย่าง 10kHz โดยใช้อัลกอริทึม AI ในการระบุสัญญาณเตือนล่วงหน้าของรูพรุนและข้อบกพร่องการหลอมไม่สมบูรณ์แบบเรียลไทม์ ลูกค้าแบตเตอรี่ชั้นนำรายหนึ่งลดอัตราการหลุดรอดของข้อบกพร่องในสถานีเชื่อมจาก 3.2% เป็น 0.15% หลังจากการนำไปใช้