Dina sababaraha taun ka pengker, hatur nuhun kana kamekaran industri énergi énggal anu gancang, pangelasan laser parantos gancang nembus sakumna industri énergi énggal kusabab kaunggulanana anu gancang sareng stabil. Di antarana, alat pangelasan laser nyumbang kana proporsi aplikasi pangluhurna dina sakumna industri énergi énggal.
Las lasergeus gancang jadi pilihan utama di sagala rupa widang kusabab kecepatanana anu gancang, jerona anu ageung, sareng deformasi anu alit. Tina las titik dugi ka las butt, las build-up sareng seal,las lasernyadiakeun katepatan sareng kontrol anu teu aya tandinganna. Éta maénkeun peran penting dina produksi sareng manufaktur industri, kalebet industri militer, perawatan médis, aerospace, suku cadang mobil 3C, lambaran logam mékanis, énergi énggal sareng industri sanésna.
Dibandingkeun sareng téknologi las anu sanés, las laser ngagaduhan kaunggulan sareng kalemahan anu unik.
Kauntungan:
1. Laju gancang, jerona ageung sareng deformasi alit.
2. Pangelasan bisa dilakukeun dina suhu normal atawa dina kaayaan husus, sarta alat-alat pangelasanna basajan. Contona, sinar laser teu ngalayang dina médan éléktromagnétik. Laser bisa ngelasan dina lingkungan vakum, hawa atawa gas nu tangtu, sarta bisa ngelasan bahan nu nembus kaca atawa transparan kana sinar laser.
3. Éta tiasa ngelas bahan tahan api sapertos titanium sareng kuarsa, sareng ogé tiasa ngelas bahan anu béda kalayan hasil anu saé.
4. Saatos laser difokuskeun, kapadetan dayana luhur. Babandingan aspékna tiasa ngahontal 5:1, sareng tiasa ngahontal dugi ka 10:1 nalika ngelas alat-alat kakuatan tinggi.
5. Las mikro tiasa dilakukeun. Saatos sinar laser fokus, titik alit tiasa didapet sareng tiasa diposisikan sacara akurat. Éta tiasa diterapkeun kana perakitan sareng pengelasan benda kerja mikro sareng alit pikeun ngahontal produksi massal otomatis.
6. Éta tiasa ngelas daérah anu hésé dihontal sareng ngalakukeun pangelasan jarak jauh non-kontak, kalayan kalenturan anu hébat. Utamana dina sababaraha taun ka pengker, téknologi pamrosésan laser YAG parantos ngadopsi téknologi transmisi serat optik, anu parantos ngamungkinkeun téknologi pangelasan laser langkung seueur dipromosikeun sareng diterapkeun.
7. Sinar laser gampang dipisahkeun dina waktos sareng rohangan, sareng sababaraha sinar tiasa diprosés di sababaraha lokasi sacara simultan, nyayogikeun kaayaan pikeun pangelasan anu langkung tepat.
Cacad:
1. Akurasi perakitan benda kerja diwajibkeun luhur, sareng posisi balok dina benda kerja teu tiasa disimpangkeun sacara signifikan. Ieu kusabab ukuran titik laser saatos fokus alit sareng sambungan las sempit, janten hésé nambihan bahan logam pangisi. Upami akurasi perakitan benda kerja atanapi akurasi posisi balok henteu nyumponan sarat, cacad las rentan kajadian.
2. Biaya laser sareng sistem anu aya hubunganana mahal, sareng investasi sakali éta ageung.
Cacad las laser anu umumdina manufaktur batré litium
1. Porositas las
Kakurangan umum dinalas lasernyaéta pori-pori. Kolam lebur las jero sareng heureut. Salila prosés las laser, nitrogén nyerang kolam lebur ti luar. Salila prosés pendinginan sareng solidifikasi logam, kalarutan nitrogén nurun nalika suhu turun. Nalika logam kolam lebur tiis pikeun mimiti ngristal, , kalarutan bakal turun drastis sareng ujug-ujug. Dina waktos ieu, seueur gas bakal ngendap pikeun ngabentuk gelembung. Upami kecepatan ngambang gelembung kirang ti kecepatan kristalisasi logam, pori-pori bakal dihasilkeun.
Dina aplikasi dina industri batré litium, urang sering mendakan yén pori-pori kamungkinan ageung kajadian nalika ngelas éléktroda positif, tapi jarang kajadian nalika ngelas éléktroda négatif. Ieu kusabab éléktroda positif didamel tina aluminium sareng éléktroda négatif didamel tina tambaga. Salila ngelas, aluminium cair dina permukaan parantos ngembun sateuacan gas internal pinuh ngaleuleuwihi, nyegah gas ngaleuleuwihi sareng ngabentuk liang ageung sareng alit. Stomata leutik.
Salian ti sabab-sabab pori-pori anu disebutkeun di luhur, pori-pori ogé kalebet hawa luar, kalembaban, minyak permukaan, jsb. Salian ti éta, arah sareng sudut niup nitrogén ogé bakal mangaruhan formasi pori-pori.
Kumaha carana ngirangan pori-pori las?
Mimitina, sateuacanlas, noda minyak sareng kokotor dina permukaan bahan anu lebet kedah dibersihkeun dina waktosna; dina produksi batré litium, pamariksaan bahan anu lebet mangrupikeun prosés anu penting.
Kadua, aliran gas pelindung kedah disaluyukeun numutkeun faktor-faktor sapertos kecepatan pengelasan, kakuatan, posisi, jsb., sareng henteu kedah ageung teuing atanapi alit teuing. Tekanan jubah pelindung kedah disaluyukeun numutkeun faktor-faktor sapertos kakuatan laser sareng posisi fokus, sareng henteu kedah luhur teuing atanapi handap teuing. Bentuk nozzle jubah pelindung kedah disaluyukeun numutkeun bentuk, arah sareng faktor-faktor sanés tina las supados jubah pelindung tiasa nutupan daérah pengelasan sacara rata.
Katilu, kontrol suhu, kalembaban, sareng lebu dina hawa di bengkel. Suhu sareng kalembaban lingkungan bakal mangaruhan eusi Uap dina permukaan substrat sareng gas pelindung, anu antukna bakal mangaruhan generasi sareng kaluarna uap cai dina kolam renang anu leleh. Upami suhu sareng kalembaban lingkungan luhur teuing, bakal aya seueur teuing Uap dina permukaan substrat sareng gas pelindung, ngahasilkeun seueur uap cai, anu ngahasilkeun pori-pori. Upami suhu sareng kalembaban lingkungan handap teuing, bakal aya sakedik teuing Uap dina permukaan substrat sareng dina gas pelindung, ngirangan generasi uap cai, sahingga ngirangan pori-pori; hayu tanaga kualitas ngadeteksi nilai target suhu, kalembaban, sareng lebu di stasiun las.
Kaopat, metode beam swing dianggo pikeun ngirangan atanapi ngaleungitkeun pori-pori dina pangelasan penetrasi laser anu jero. Kusabab aya tambahan ayunan nalika pangelasan, ayunan balok anu silih timbal balik kana sambungan las nyababkeun peleburan deui sabagian sambungan las, anu manjangkeun waktos cicingna logam cair dina kolam las. Dina waktos anu sami, defleksi balok ogé ningkatkeun asupan panas per unit area. Babandingan jerona-ka-lébar las dikirangan, anu nyumbang kana munculna gelembung, sahingga ngaleungitkeun pori-pori. Di sisi anu sanés, ayunan balok nyababkeun liang alit ngayun sasuai, anu ogé tiasa nyayogikeun gaya aduk pikeun kolam las, ningkatkeun konveksi sareng aduk kolam las, sareng gaduh pangaruh anu mangpaat pikeun ngaleungitkeun pori-pori.
Kalima, frékuénsi pulsa, frékuénsi pulsa nujul kana jumlah pulsa anu dipancarkeun ku sinar laser per unit waktos, anu bakal mangaruhan asupan panas sareng akumulasi panas dina kolam cair, teras mangaruhan widang suhu sareng widang aliran dina kolam cair. Upami frékuénsi pulsa luhur teuing, éta bakal nyababkeun asupan panas anu kaleuleuwihi dina kolam cair, nyababkeun suhu kolam cair janten luhur teuing, ngahasilkeun uap logam atanapi unsur sanés anu volatile dina suhu anu luhur, ngahasilkeun pori-pori. Upami frékuénsi pulsa handap teuing, éta bakal nyababkeun akumulasi panas anu teu cekap dina kolam cair, nyababkeun suhu kolam cair janten handap teuing, ngirangan leyur sareng kaluarna gas, ngahasilkeun pori-pori. Sacara umum, frékuénsi pulsa kedah dipilih dina kisaran anu wajar dumasar kana ketebalan substrat sareng kakuatan laser, sareng nyingkahan anu luhur teuing atanapi handap teuing.
Liang las (las laser)
2. Percikan las
Percikan anu dihasilkeun nalika prosés pangelasan, pangelasan laser bakal mangaruhan sacara serius kualitas permukaan las, sareng bakal ngotoran sareng ngaruksak lénsa. Kinerja umumna sapertos kieu: saatos pangelasan laser réngsé, seueur partikel logam muncul dina permukaan bahan atanapi benda kerja sareng napel kana permukaan bahan atanapi benda kerja. Kinerja anu paling intuitif nyaéta nalika ngelas dina modeu galvanometer, saatos periode panggunaan lénsa pelindung galvanometer, bakal aya liang anu padet dina permukaan, sareng liang ieu disababkeun ku percikan las. Saatos lami, gampang pikeun ngahalangan cahaya, sareng bakal aya masalah sareng cahaya las, anu ngahasilkeun sarangkaian masalah sapertos las rusak sareng las virtual.
Naon waé sabab-sabab cipratan cai?
Kahiji, kapadetan daya, beuki ageung kapadetan daya, beuki gampang ngahasilkeun percikan, sareng percikan éta aya hubunganana langsung sareng kapadetan daya. Ieu mangrupikeun masalah anu parantos aya salami mangabad-abad. Sahenteuna dugi ka ayeuna, industri ieu teu acan tiasa ngarengsekeun masalah percikan, sareng ngan ukur tiasa nyarios yén éta parantos rada dikirangan. Dina industri batré litium, percikan mangrupikeun panyabab panggedéna tina korsleting batré, tapi teu acan tiasa ngarengsekeun akar masalahna. Dampak percikan kana batré ngan ukur tiasa dikirangan tina sudut pandang panyalindungan. Salaku conto, bunderan palabuhan panyabutan lebu sareng panutup pelindung ditambahkeun di sakitar bagian las, sareng deretan péso hawa ditambahkeun dina bunderan pikeun nyegah dampak percikan atanapi bahkan karusakan kana batré. Ngaruksak lingkungan, produk sareng komponén di sakitar stasiun las tiasa disebatkeun parantos béak hartosna.
Sedengkeun pikeun ngarengsekeun masalah percikan, ngan ukur tiasa disebatkeun yén ngirangan énergi pangelasan ngabantosan ngirangan percikan. Ngurangan kecepatan pangelasan ogé tiasa ngabantosan upami penetrasi henteu cekap. Tapi dina sababaraha sarat prosés khusus, éta gaduh pangaruh anu sakedik. Éta prosés anu sami, mesin anu béda sareng angkatan bahan anu béda gaduh pangaruh pangelasan anu béda pisan. Ku alatan éta, aya aturan anu teu tinulis dina industri énergi énggal, hiji sét parameter pangelasan pikeun hiji alat.
Kadua, upami permukaan bahan atanapi benda kerja anu diolah henteu dibersihkeun, noda minyak atanapi polusi ogé bakal nyababkeun cipratan anu parah. Dina waktos ayeuna, hal anu paling gampang nyaéta ngabersihkeun permukaan bahan anu diolah.
3. Réfléksibilitas anu luhur tina las laser
Sacara umum, réfléksi anu luhur nujul kana kanyataan yén bahan pamrosésan gaduh résistansi anu alit, permukaan anu relatif lemes, sareng laju panyerepan anu handap pikeun laser infrabeureum caket, anu nyababkeun seueur émisi laser, sareng kusabab kaseueuran laser dianggo dina vertikal. Kusabab bahan atanapi saeutik condong, cahaya laser anu balik deui asup kana sirah kaluaran, sareng bahkan sabagian tina cahaya anu balik digandengkeun kana serat anu ngirimkeun énergi, sareng dikirimkeun deui sapanjang serat ka jero laser, ngajantenkeun komponén inti di jero laser terus aya dina suhu anu luhur.
Nalika réfléktivitas teuing luhur nalika ngelas laser, solusi ieu tiasa dicandak:
3.1 Anggo palapis anti-pantulan atanapi olah permukaan bahan: ngalapis permukaan bahan las ku palapis anti-pantulan tiasa sacara efektif ngirangan réfléksibilitas laser. Palapis ieu biasana mangrupikeun bahan optik khusus kalayan réfléksibilitas anu handap anu nyerep énergi laser tinimbang ngaréfléksikeun deui. Dina sababaraha prosés, sapertos pangelasan kolektor arus, sambungan lemes, jsb., permukaan ogé tiasa diembos.
3.2 Saluyukeun sudut pangelasan: Ku cara nyaluyukeun sudut pangelasan, sinar laser tiasa sumping kana bahan pangelasan dina sudut anu langkung pas sareng ngirangan kajadian pantulan. Biasana, gaduh sinar laser sumping tegak lurus kana permukaan bahan anu badé dilas mangrupikeun cara anu saé pikeun ngirangan pantulan.
3.3 Nambahkeun panyerep tambahan: Salila prosés pangelasan, sajumlah panyerep tambahan, sapertos bubuk atanapi cairan, ditambihkeun kana las. Penyerep ieu nyerep énergi laser sareng ngirangan réfléksitivitas. Penyerep anu pas kedah dipilih dumasar kana bahan pangelasan khusus sareng skénario aplikasi. Dina industri batré litium, ieu sigana teu mungkin.
3.4 Anggo serat optik pikeun ngirimkeun laser: Upami tiasa, serat optik tiasa dianggo pikeun ngirimkeun laser ka posisi las pikeun ngirangan réfléksibilitas. Serat optik tiasa nungtun sinar laser ka daérah las pikeun nyingkahan paparan langsung kana permukaan bahan las sareng ngirangan kajadian pantulan.
3.5 Nyaluyukeun parameter laser: Ku cara nyaluyukeun parameter sapertos kakuatan laser, panjang fokus, sareng diaméter fokus, distribusi énergi laser tiasa dikontrol sareng pantulan tiasa dikirangan. Pikeun sababaraha bahan pantulan, ngirangan kakuatan laser tiasa janten cara anu efektif pikeun ngirangan pantulan.
3.6 Anggo beam splitter: Beam splitter tiasa ngarahkeun sabagian énergi laser kana alat panyerep, sahingga ngirangan kajadian pantulan. Alat pameulah beam biasana diwangun ku komponén optik sareng panyerep, sareng ku milih komponén anu pas sareng nyaluyukeun tata letak alat, réfléktivitas anu langkung handap tiasa kahontal.
4. Las undercut
Dina prosés manufaktur batré litium, prosés mana anu langkung condong nyababkeun undercutting? Naha undercutting tiasa kajantenan? Hayu urang analisa.
Undercut, umumna bahan baku las henteu ngahiji kalayan saé, celahna ageung teuing atanapi alurna némbongan, jerona sareng lébarna dasarna langkung ageung tibatan 0,5mm, panjang total langkung ageung tibatan 10% tina panjang las, atanapi langkung ageung tibatan standar prosés produk panjang anu dipénta.
Dina sakabéh prosés manufaktur batré litium, undercutting langkung dipikaresep kajadian, sareng umumna disebarkeun dina pra-las sealing sareng las pelat panutup silinder sareng pra-las sealing sareng las pelat panutup cangkang aluminium pasagi. Alesan utama nyaéta pelat panutup sealing kedah damel bareng sareng cangkang pikeun ngelas, prosés cocog antara pelat panutup sealing sareng cangkang rentan ka celah las anu kaleuleuwihi, alur, runtuh, jsb., janten rentan pisan kana undercut.
Janten naon anu nyababkeun undercutting?
Upami kecepatan pengelasanna gancang teuing, logam cair di tukangeun liang leutik anu nunjuk ka tengah las moal gaduh waktos pikeun nyebarkeun deui, anu nyababkeun padet sareng undercutting dina dua sisi las. Kalayan ningali kaayaan di luhur, urang kedah ngaoptimalkeun parameter pengelasan. Sacara sederhana, éta mangrupikeun ékspérimén anu diulang pikeun mastikeun rupa-rupa parameter, sareng teras-terasan ngalakukeun DOE dugi ka parameter anu pas kapendak.
2. Celah las, alur, runtuh, jsb. anu kaleuleuwihi dina bahan las bakal ngirangan jumlah logam cair anu ngeusian celah, ngajantenkeun undercut langkung gampang kajadian. Ieu mangrupikeun patarosan ngeunaan alat sareng bahan baku. Naha bahan baku las nyumponan sarat bahan anu lebet tina prosés urang, naha akurasi alat nyumponan sarat, jsb. Praktik normal nyaéta terus-terusan nyiksa sareng ngéléhkeun supplier sareng jalma anu tanggung jawab kana alat.
3. Upami énergi turun gancang teuing dina ahir pangelasan laser, liang leutik éta tiasa runtuh, anu nyababkeun undercutting lokal. Cocogna kakuatan sareng kecepatan anu leres tiasa sacara efektif nyegah kabentukna undercut. Sapertos paribasa lami, balikan deui ékspérimén, pariksa rupa-rupa parameter, sareng teraskeun DOE dugi ka anjeun mendakan parameter anu pas.
5. Runtuhna puseur las
Upami kecepatan pengelasan laun, kolam anu dilelehan bakal langkung ageung sareng langkung lega, ningkatkeun jumlah logam anu dilelehan. Ieu tiasa ngajantenkeun ngajaga tegangan permukaan sesah. Nalika logam anu dilelehan janten beurat teuing, pusat las tiasa tilelep sareng ngabentuk lekukan sareng liang. Dina hal ieu, kapadetan énergi kedah dikirangan sacara saksama pikeun nyegah kolam anu dilelehan runtuh.
Dina kaayaan séjén, celah las ngan saukur ngabentuk runtuh tanpa nyababkeun perforasi. Ieu pasti masalah tina pas press alat.
Pamahaman anu leres ngeunaan cacad anu tiasa kajantenan nalika ngelas laser sareng panyabab cacad anu béda-béda ngamungkinkeun pendekatan anu langkung tepat sasaran pikeun ngarengsekeun masalah ngelas anu teu normal.
6. Ngalas retakan
Retakan anu muncul nalika pangelasan laser kontinyu utamina nyaéta retakan termal, sapertos retakan kristal sareng retakan likuifaksi. Panyabab utama retakan ieu nyaéta gaya susut anu ageung anu dihasilkeun ku las sateuacan padet sapinuhna.
Aya ogé sababaraha alesan pikeun retakan dina las laser:
1. Desain las anu teu masuk akal: Desain géométri sareng ukuran las anu teu leres tiasa nyababkeun konsentrasi tegangan las, sahingga nyababkeun retakan. Solusina nyaéta pikeun ngaoptimalkeun desain las pikeun nyingkahan konsentrasi tegangan las. Anjeun tiasa nganggo las offset anu pas, ngarobih bentuk las, jsb.
2. Parameter pangelasan anu teu cocog: Pilihan parameter pangelasan anu teu leres, sapertos kecepatan pangelasan anu gancang teuing, kakuatan anu luhur teuing, jsb., tiasa nyababkeun parobahan suhu anu henteu rata di daérah pangelasan, anu nyababkeun setrés pangelasan anu ageung sareng retakan. Solusina nyaéta nyaluyukeun parameter pangelasan supados cocog sareng bahan sareng kaayaan pangelasan anu khusus.
3. Persiapan permukaan las anu goréng: Gagalna ngabersihkeun sareng ngubaran permukaan las kalayan leres sateuacan dilas, sapertos miceun oksida, gajih, jsb., bakal mangaruhan kualitas sareng kakuatan las sareng gampang nyababkeun retakan. Solusina nyaéta ngabersihkeun sareng ngubaran permukaan las kalayan cekap pikeun mastikeun yén kokotor sareng kontaminan dina daérah las diolah sacara efektif.
4. Kontrol panas anu asup kana las anu teu leres: Kontrol panas anu asup kana las anu teu leres nalika ngelas, sapertos suhu anu kaleuleuwihi nalika ngelas, laju pendinginan lapisan las anu teu leres, jsb., bakal nyababkeun parobahan dina struktur daérah ngelas, anu nyababkeun retakan. Solusina nyaéta ngontrol suhu sareng laju pendinginan nalika ngelas pikeun nyingkahan panas teuing sareng pendinginan anu gancang.
5. Pangurangan setrés anu teu cekap: Pangurangan setrés anu teu cekap saatos dilas bakal nyababkeun pangurangan setrés anu teu cekap dina daérah anu dilas, anu bakal gampang nyababkeun retakan. Solusina nyaéta ngalakukeun pangurangan setrés anu pas saatos dilas, sapertos perlakuan panas atanapi perlakuan geter (alesan utama).
Sedengkeun pikeun prosés manufaktur batré litium, prosés mana anu langkung condong nyababkeun retakan?
Sacara umum, retakan rawan kajadian nalika ngelas segel, sapertos ngelas segel cangkang baja silinder atanapi cangkang aluminium, ngelas segel cangkang aluminium pasagi, jsb. Salian ti éta, salami prosés pengemasan modul, ngelas kolektor arus ogé rawan retakan.
Tangtosna, urang ogé tiasa nganggo kawat pangisi, pemanasan awal atanapi metode sanés pikeun ngirangan atanapi ngaleungitkeun retakan ieu.
Waktos posting: 01-Sep-2023
