En la lastaj jaroj, danke al la rapida disvolviĝo de la nova energiindustrio, lasera veldado rapide penetris la tutan novan energiindustrion pro siaj rapidaj kaj stabilaj avantaĝoj. Inter ili, laseraj veldaparatoj konsistigas la plej altan proporcion de aplikoj en la tuta nova energiindustrio.
Lasera veldadorapide fariĝis la unua elekto en ĉiuj vivkondiĉoj pro sia rapida rapideco, granda profundo kaj malgranda deformado. De punktaj veldoj ĝis pugveldoj, amasiĝaj kaj sigelitaj veldoj,lasera veldadoprovizas senekzemplan precizecon kaj kontrolon. Ĝi ludas gravan rolon en industria produktado kaj fabrikado, inkluzive de milita industrio, medicina prizorgo, aerspaca industrio, 3C aŭtopartoj, mekanika lado, nova energio kaj aliaj industrioj.
Kompare kun aliaj veldaj teknologioj, lasera veldado havas siajn unikajn avantaĝojn kaj malavantaĝojn.
Avantaĝo:
1. Rapida rapideco, granda profundo kaj malgranda deformado.
2. Veldado povas esti farita je normala temperaturo aŭ sub specialaj kondiĉoj, kaj la velda ekipaĵo estas simpla. Ekzemple, lasera radio ne drivas en elektromagneta kampo. Laseroj povas veldi en vakuo, aero aŭ certaj gasaj medioj, kaj povas veldi materialojn, kiuj estas tra vitro aŭ travideblaj al la lasera radio.
3. Ĝi povas veldi obstinajn materialojn kiel titanio kaj kvarco, kaj ankaŭ povas veldi malsamajn materialojn kun bonaj rezultoj.
4. Post kiam la lasero estas enfokusigita, la potenca denseco estas alta. La bildformato povas atingi 5:1, kaj povas atingi ĝis 10:1 dum veldado de altpotencaj aparatoj.
5. Mikroveldado povas esti efektivigita. Post kiam la lasera radio estas fokusita, malgranda punkto povas esti akirita kaj povas esti poziciigita precize. Ĝi povas esti aplikata al la muntado kaj veldado de mikroaj kaj malgrandaj pecoj por atingi aŭtomatan amasproduktadon.
6. Ĝi povas veldi malfacile atingeblajn areojn kaj plenumi senkontaktan longdistancan veldadon, kun granda fleksebleco. Precipe en la lastaj jaroj, la YAG-lasera prilabora teknologio adoptis optikan fibran transmisian teknologion, kiu ebligis pli vaste antaŭenigi kaj apliki laseran veldan teknologion.
7. La lasera radio estas facile disigebla laŭ tempo kaj spaco, kaj pluraj radioj povas esti prilaboritaj ĉe pluraj lokoj samtempe, provizante kondiĉojn por pli preciza veldado.
Difekto:
1. La munta precizeco de la laborpeco devas esti alta, kaj la pozicio de la radio sur la laborpeco ne povas esti signife deviita. Ĉi tio estas ĉar la grandeco de la lasera punkto post fokusado estas malgranda kaj la veldsuturo estas mallarĝa, malfaciligante aldoni plenmetalajn materialojn. Se la munta precizeco de la laborpeco aŭ la pozicia precizeco de la radio ne plenumas la postulojn, veldaj difektoj emas aperi.
2. La kosto de laseroj kaj rilataj sistemoj estas alta, kaj la unufoja investo estas granda.
Oftaj difektoj en lasera veldadoen la fabrikado de litiaj baterioj
1. Velda poreco
Oftaj difektoj enlasera veldadoestas poroj. La fandita naĝejo de la veldado estas profunda kaj mallarĝa. Dum la lasera velda procezo, nitrogeno invadas la fanditan naĝejon de ekstere. Dum la malvarmiĝo kaj solidiĝo de la metalo, la solvebleco de nitrogeno malpliiĝas kun la malaltiĝo de la temperaturo. Kiam la fandita metalo malvarmiĝas kaj komencas kristaliĝi, la solvebleco falos akre kaj subite. Tiam, granda kvanto da gaso precipitiĝos por formi vezikojn. Se la flosrapideco de la vezikoj estas malpli ol la kristaliĝrapideco de la metalo, poroj estos generitaj.
En aplikoj en la litio-bateria industrio, ni ofte trovas, ke poroj aparte emas aperi dum la veldado de la pozitiva elektrodo, sed malofte okazas dum la veldado de la negativa elektrodo. Ĉi tio estas ĉar la pozitiva elektrodo estas farita el aluminio kaj la negativa elektrodo estas farita el kupro. Dum veldado, la likva aluminio sur la surfaco kondensiĝas antaŭ ol la interna gaso tute superfluas, malhelpante la gason superflui kaj formi grandajn kaj malgrandajn truojn. Malgrandaj stomoj.
Aldone al la supre menciitaj kaŭzoj de poroj, poroj ankaŭ inkluzivas eksteran aeron, humidon, surfacan oleon, ktp. Krome, la direkto kaj angulo de nitrogena blovado ankaŭ influos la formadon de poroj.
Pri kiel redukti la okazon de veldaj poroj?
Unue, antaŭeveldado, la olemakuloj kaj malpuraĵoj sur la surfaco de la alvenantaj materialoj bezonas esti purigitaj ĝustatempe; en la produktado de litiaj baterioj, la inspektado de alvenantaj materialoj estas esenca procezo.
Due, la fluo de ŝirma gaso estu agordita laŭ faktoroj kiel veldrapido, povumo, pozicio, ktp., kaj estu nek tro granda nek tro malgranda. La premo de la protekta mantelo estu agordita laŭ faktoroj kiel lasera povumo kaj fokuspozicio, kaj estu nek tro alta nek tro malalta. La formo de la ajuto de la protekta mantelo estu agordita laŭ la formo, direkto kaj aliaj faktoroj de la veldado, por ke la protekta mantelo povu egale kovri la veldareon.
Trie, kontrolu la temperaturon, humidecon kaj polvon en la aero en la metiejo. La ĉirkaŭa temperaturo kaj humideco influos la humidenhavon sur la surfaco de la substrato kaj la protekta gaso, kio siavice influos la generadon kaj eligon de akva vaporo en la fandita naĝejo. Se la ĉirkaŭa temperaturo kaj humideco estas tro altaj, estos tro multe da humideco sur la surfaco de la substrato kaj la protekta gaso, generante grandan kvanton da akva vaporo, rezultante en poroj. Se la ĉirkaŭa temperaturo kaj humideco estas tro malaltaj, estos tro malmulte da humideco sur la surfaco de la substrato kaj en la ŝirma gaso, reduktante la generadon de akva vaporo, tiel reduktante porojn; lasu la kvalitan personaron detekti la celan valoron de temperaturo, humideco kaj polvo ĉe la veldstacio.
Kvare, la metodo de la trabo-svingo estas uzata por redukti aŭ elimini porojn en lasera profunda penetra veldado. Pro la aldono de svingo dum veldado, la reciproka svingo de la trabo al la veldsuturo kaŭzas ripetan refandon de parto de la veldsuturo, kio plilongigas la restadtempon de la likva metalo en la veldbaseno. Samtempe, la dekliniĝo de la trabo ankaŭ pliigas la varmo-eniron por unuo de areo. La rilatumo inter profundo kaj larĝo de la veldbaseno estas reduktita, kio favoras la aperon de vezikoj, tiel eliminante porojn. Aliflanke, la svingo de la trabo kaŭzas la svingon de la malgranda truo laŭe, kio ankaŭ povas provizi kirlan forton por la veldbaseno, pliigi la konvekcion kaj kirladon de la veldbaseno, kaj havi utilan efikon al la elimino de la poroj.
Kvine, la pulsa frekvenco, la pulsa frekvenco rilatas al la nombro da pulsoj elsenditaj de la lasera radio po unuo de tempo, kiu influos la varmoneniron kaj varmonakumuliĝon en la fandita naĝejo, kaj poste influos la temperaturkampon kaj flukampon en la fandita naĝejo. Se la pulsa frekvenco estas tro alta, ĝi kondukos al troa varmoneniro en la fandita naĝejo, kaŭzante tro altan temperaturon de la fandita naĝejo, produktante metalvaporon aŭ aliajn elementojn, kiuj estas volatilaj je altaj temperaturoj, rezultante porojn. Se la pulsa frekvenco estas tro malalta, ĝi kondukos al nesufiĉa varmonakumuliĝo en la fandita naĝejo, kaŭzante tro malaltan temperaturon de la fandita naĝejo, reduktante la dissolvon kaj eligon de gaso, rezultante porojn. Ĝenerale parolante, la pulsa frekvenco devas esti elektita ene de racia intervalo bazita sur la substratdikeco kaj lasera potenco, kaj eviti tro altan aŭ tro malaltan.
Veldado de truoj (lasera veldado)
2. Veldŝprucaĵo
La ŝprucaĵo generita dum la velda procezo, lasera veldado grave influos la surfacan kvaliton de la veldo, kaj poluos kaj difektos la lenson. La ĝenerala funkciado estas jena: post kiam lasera veldado finiĝas, multaj metalaj partikloj aperas sur la surfaco de la materialo aŭ laborpeco kaj algluiĝas al la surfaco de la materialo aŭ laborpeco. La plej intuicia funkciado estas, ke dum veldado en la reĝimo de la galvanometro, post periodo de uzado de la protekta lenso de la galvanometro, estos densaj kavaĵoj sur la surfaco, kaj ĉi tiuj kavaĵoj estas kaŭzitaj de velda ŝprucaĵo. Post longa tempo, estas facile bloki la lumon, kaj estos problemoj kun la velda lumo, rezultante en serio da problemoj kiel rompita veldado kaj virtuala veldado.
Kiuj estas la kaŭzoj de ŝprucado?
Unue, la potencdenseco, ju pli granda la potencdenseco, des pli facile estas generi ŝprucaĵon, kaj la ŝprucado estas rekte rilata al la potencdenseco. Ĉi tio estas jarcenta problemo. Almenaŭ ĝis nun, la industrio ne kapablis solvi la problemon de ŝprucado, kaj povas nur diri, ke ĝi iomete reduktiĝis. En la litio-bateria industrio, ŝprucado estas la plej granda kulpulo de bateria kurta cirkvito, sed ĝi ne kapablis solvi la radikan kaŭzon. La efiko de ŝprucado sur la baterion povas esti reduktita nur el la vidpunkto de protekto. Ekzemple, cirklo de polvoforigaj aperturoj kaj protektaj kovriloj estas aldonitaj ĉirkaŭ la velda parto, kaj vicoj de aertranĉiloj estas aldonitaj en cirkloj por malhelpi la efikon de ŝprucado aŭ eĉ difekton al la baterio. Detrui la medion, produktojn kaj komponantojn ĉirkaŭ la velda stacio povas esti dirita kiel elĉerpigo de la rimedoj.
Pri solvo de la problemo de ŝprucado, oni povas nur diri, ke redukti la veldan energion helpas redukti ŝprucadon. Redukti la veldadan rapidon ankaŭ povas helpi se la penetrado estas nesufiĉa. Sed ĉe iuj specialaj procezaj postuloj, ĝi havas malmultan efikon. Ĝi estas la sama procezo, malsamaj maŝinoj kaj malsamaj aroj da materialoj havas tute malsamajn veldajn efikojn. Tial, ekzistas neskribita regulo en la nova energiindustrio, unu aro de veldaj parametroj por unu ekipaĵo.
Due, se la surfaco de la prilaborita materialo aŭ laborpeco ne estas purigita, olemakuloj aŭ poluaĵoj ankaŭ kaŭzos gravajn ŝprucojn. Tiam, la plej facila afero estas purigi la surfacon de la prilaborita materialo.
3. Alta reflektiveco de lasera veldado
Ĝenerale parolante, alta reflekto rilatas al la fakto, ke la prilabora materialo havas malgrandan rezistecon, relative glatan surfacon kaj malaltan absorban indicon por preskaŭ-infraruĝaj laseroj, kio kondukas al granda kvanto da lasera emisio, kaj ĉar plej multaj laseroj estas uzataj vertikale. Pro la materialo aŭ malgranda kvanto da inklino, la revenanta lasera lumo reeniras la eliran kapon, kaj eĉ parto de la revenanta lumo estas kunligita en la energi-transdonantan fibron, kaj estas transdonita reen laŭ la fibro al la interno de la lasero, igante la kernajn komponantojn interne de la lasero daŭre esti je alta temperaturo.
Kiam la reflektiveco estas tro alta dum laserveldado, oni povas preni la jenajn solvojn:
3.1 Uzu kontraŭreflektan tegaĵon aŭ traktu la surfacon de la materialo: kovri la surfacon de la veldmaterialo per kontraŭreflekta tegaĵo povas efike redukti la reflektivecon de la lasero. Ĉi tiu tegaĵo estas kutime speciala optika materialo kun malalta reflektiveco, kiu sorbas laserenergion anstataŭ reflekti ĝin reen. En iuj procezoj, kiel ekzemple kurentkolekta veldado, mola konekto, ktp., la surfaco ankaŭ povas esti reliefigita.
3.2 Adaptu la veldangulon: Per ĝustigo de la veldangulo, la lasera radio povas incidi sur la veldan materialon laŭ pli taŭga angulo kaj redukti la okazon de reflekto. Normale, havi la laseran radion incidantan perpendikulare al la surfaco de la veldota materialo estas bona maniero redukti reflektojn.
3.3 Aldono de helpa absorbilo: Dum la velda procezo, certa kvanto da helpa absorbilo, kiel pulvoro aŭ likvaĵo, estas aldonita al la veldsuturo. Ĉi tiuj absorbiloj sorbas laseran energion kaj reduktas reflektivecon. La taŭga absorbilo devas esti elektita surbaze de la specifaj veldaj materialoj kaj aplikaj scenaroj. En la litio-bateria industrio, tio estas neverŝajna.
3.4 Uzu optikan fibron por transdoni laseron: Se eble, optika fibro povas esti uzata por transdoni laseron al la velda pozicio por redukti reflektivecon. Optikaj fibroj povas gvidi la laseran radion al la velda areo por eviti rektan eksponiĝon al la surfaco de la velda materialo kaj redukti la okazon de reflektoj.
3.5 Alĝustigo de laseraj parametroj: Per alĝustigo de parametroj kiel lasera potenco, fokusa distanco kaj fokusa diametro, la distribuo de lasera energio povas esti kontrolita kaj reflektoj povas esti reduktitaj. Por iuj reflektaj materialoj, redukti laseran potencon povas esti efika maniero redukti reflektojn.
3.6 Uzu radiodividilon: Radiodividilo povas gvidi parton de la lasera energio en la absorbilon, tiel reduktante la okazon de reflektoj. Radiodividiloj kutime konsistas el optikaj komponantoj kaj absorbiloj, kaj per elektado de taŭgaj komponantoj kaj adaptado de la aranĝo de la aparato, oni povas atingi pli malaltan reflektivecon.
4. Velda subtranĉo
En la fabrikada procezo de litiaj baterioj, kiuj procezoj pli verŝajne kaŭzas subtaksadon? Kial okazas subtaksado? Ni analizu ĝin.
Subtranĉita, ĝenerale la veldaj krudmaterialoj ne estas bone kombinitaj unu kun la alia, la interspaco estas tro granda aŭ la kanelo aperas, la profundo kaj larĝo estas baze pli grandaj ol 0.5mm, la totala longo estas pli granda ol 10% de la veldlongo, aŭ pli granda ol la produkta proceznormo la petita longo.
En la tuta procezo de fabrikado de litiaj baterioj, subtranĉado pli verŝajne okazas, kaj ĝi ĝenerale distribuiĝas en la sigela antaŭveldado kaj veldado de la cilindra kovrilo kaj la sigela antaŭveldado kaj veldado de la kvadrata aluminia ŝela kovrilo. La ĉefa kialo estas, ke la sigela kovrilo devas kunlabori kun la ŝelo por veldi, la kongruiga procezo inter la sigela kovrilo kaj la ŝelo emas al troaj veldaj interspacoj, kaneloj, kolapsoj, ktp., do ĝi estas aparte ema al subtranĉoj.
Do kio kaŭzas subofertadon?
Se la veldrapido estas tro rapida, la likva metalo malantaŭ la malgranda truo montranta al la centro de la veldsuturo ne havos tempon redistribuiĝi, rezultante en solidiĝo kaj subtranĉado ambaŭflanke de la veldsuturo. Konsiderante la supre menciitan situacion, ni bezonas optimumigi la veldajn parametrojn. Simple dirite, ni ripetas eksperimentojn por kontroli diversajn parametrojn, kaj daŭre faras DOE ĝis la taŭgaj parametroj estas trovitaj.
2. Troaj veldinterspacoj, kaneloj, kolapsoj, ktp. de veldmaterialoj reduktos la kvanton de fandita metalo pleniganta la interspacojn, pliprobabligante subtranĉojn. Ĉi tio estas demando pri ekipaĵo kaj krudmaterialoj. Ĉu la veldkrudmaterialoj plenumas la alvenantajn materialpostulojn de nia procezo, ĉu la precizeco de la ekipaĵo plenumas la postulojn, ktp. La normala praktiko estas konstante torturi kaj bati la provizantojn kaj la respondeculojn pri la ekipaĵo.
3. Se la energio tro rapide malaltiĝas ĉe la fino de lasera veldado, la malgranda truo povas kolapsi, rezultante en loka subtranĉado. La ĝusta akordigo de potenco kaj rapido povas efike malhelpi la formiĝon de subtranĉoj. Kiel diras la malnova proverbo, ripetu eksperimentojn, kontrolu diversajn parametrojn, kaj daŭrigu DOE ĝis vi trovos la ĝustajn parametrojn.
5. Kolapso de la veldcentro
Se la veldrapido estas malrapida, la fandita naĝejo estos pli granda kaj pli larĝa, pliigante la kvanton de fandita metalo. Tio povas malfaciligi la konservadon de surfaca streĉo. Kiam la fandita metalo fariĝas tro peza, la centro de la veldo povas sinki kaj formi kavaĵojn kaj kavaĵojn. En ĉi tiu kazo, la energidenseco devas esti konvene reduktita por malhelpi la kolapson de la fandita naĝejo.
En alia situacio, la velda interspaco simple formas kolapson sen kaŭzi truon. Ĉi tio sendube estas problemo de ekipaĵa prem-alĝustigo.
Ĝusta kompreno pri la difektoj, kiuj povas okazi dum lasera veldado, kaj la kaŭzoj de diversaj difektoj, permesas pli celitan aliron por solvi iujn ajn nenormalajn veldajn problemojn.
6. Veldfendetoj
La fendetoj, kiuj aperas dum kontinua laserveldado, estas ĉefe termikaj fendetoj, kiel ekzemple kristalaj fendetoj kaj likvigaj fendetoj. La ĉefa kaŭzo de ĉi tiuj fendetoj estas la grandaj ŝrumpaj fortoj generitaj de la veldsuturo antaŭ ol ĝi tute solidiĝas.
Ankaŭ ekzistas la jenaj kialoj por fendetoj en laserveldado:
1. Nepravigebla veldsutura dizajno: Neĝusta dizajno de la geometrio kaj grandeco de la veldsuturo povas kaŭzi koncentriĝon de veldstreĉo, tiel kaŭzante fendetojn. La solvo estas optimumigi la veldsuturan dizajnon por eviti koncentriĝon de veldstreĉo. Vi povas uzi taŭgajn ofsitajn veldsuturojn, ŝanĝi la veldformon, ktp.
2. Miskongruo de veldparametroj: Malĝusta elekto de veldparametroj, kiel tro rapida veldrapido, tro alta potenco, ktp., povas konduki al neegalaj temperaturŝanĝoj en la veldareo, rezultante en granda veldostreĉo kaj fendetoj. La solvo estas alĝustigi la veldparametrojn por kongrui kun la specifa materialo kaj veldkondiĉoj.
3. Malbona preparado de la veldsurfaco: Manko de taŭga purigo kaj antaŭtraktado de la veldsurfaco antaŭ veldado, kiel ekzemple forigo de oksidoj, graso, ktp., influos la kvaliton kaj forton de la veldsuturo kaj facile kaŭzos fendetojn. La solvo estas adekvate purigi kaj antaŭtraktado de la veldsurfaco por certigi, ke malpuraĵoj kaj poluaĵoj en la veldareo estas efike traktataj.
4. Malĝusta kontrolo de la varmoenigo dum veldado: Malĝusta kontrolo de la varmoenigo dum veldado, kiel ekzemple troa temperaturo dum veldado, malĝusta malvarmiga rapideco de la velda tavolo, ktp., kondukos al ŝanĝoj en la strukturo de la velda areo, rezultante en fendetoj. La solvo estas kontroli la temperaturon kaj malvarmigan rapidecon dum veldado por eviti trovarmiĝon kaj rapidan malvarmigon.
5. Nesufiĉa streĉmalpezigo: Nesufiĉa streĉmalpeziga traktado post veldado rezultigos nesufiĉan streĉmalpezigon en la veldita areo, kio facile kondukos al fendetoj. La solvo estas plenumi taŭgan streĉmalpezigan traktadon post veldado, kiel ekzemple varmotraktado aŭ vibradotraktado (ĉefa kialo).
Koncerne la fabrikadprocezon de litiaj baterioj, kiuj procezoj pli verŝajne kaŭzas fendetojn?
Ĝenerale, fendetoj emas okazi dum sigelado de veldado, kiel ekzemple sigelado de cilindraj ŝtalaj ŝeloj aŭ aluminiaj ŝeloj, sigelado de kvadrataj aluminiaj ŝeloj, ktp. Krome, dum la modula pakado-procezo, la veldado de la kurentkolektilo ankaŭ emas al fendetoj.
Kompreneble, ni ankaŭ povas uzi plenigan draton, antaŭvarmigon aŭ aliajn metodojn por redukti aŭ forigi ĉi tiujn fendetojn.
Afiŝtempo: 1-a de septembro 2023
