Saldatura laser

Rivoluzionare la saldatura con la tecnologia laser ibrida blu-infrarosso

Nel processo di produzione delle batterie utilizzate nei veicoli elettrici, i materiali in rame vengono saldati ad alta velocità senza schizzi, ponendo sfide uniche. La saldatura tradizionale con laser a infrarossi vicini alla lunghezza d'onda di 1000 nm deve affrontare problemi come bassi tassi di assorbimento di energia e instabilità del processo. Per risolvere questi problemi, è stata sviluppata l’innovativa tecnica di saldatura laser composita blu-infrarosso, che offre un’alternativa più stabile ed efficiente. Questo post del blog approfondisce i vantaggi di questo approccio e come rivoluziona la saldatura del rame per le batterie dei veicoli elettrici.

Sfide della saldatura laser a infrarossi

La saldatura ad alta velocità del rame nelle batterie dei veicoli elettrici utilizza generalmente laser a infrarossi (IR), che presentano due ostacoli significativi: basso assorbimento di energia e instabilità del processo. Quando il rame si riscalda, il suo tasso di assorbimento per i laser IR aumenta, portando a instabilità come formazione di pori e schizzi. Inoltre, i laser IR ad alta potenza possono danneggiare il saldatore laser a causa dell'energia riflessa dalla superficie del rame.

Il vantaggio del laser blu

Il rame assorbe la luce laser blu a una velocità di circa il 60%, significativamente superiore alla luce IR. I rapporti hanno dimostrato la fattibilità dell’utilizzo di saldatori laser a diodi blu per la lavorazione del rame, ottenendo una saldatura ad alta efficienza e di alta qualità di lamine e fogli di rame. Tuttavia, i laser blu hanno un costo maggiore rispetto ai laser nel vicino infrarosso e sono limitati a una potenza massima di 2000 W.

Innovativo processo di saldatura composita a infrarossi blu

Combinando i punti di forza e superando i limiti dei laser blu e infrarossi, LASERCINA gli ingegneri hanno proposto un processo di saldatura composita a infrarossi blu. Questo approccio inizia con la luce laser blu per fondere efficacemente la superficie del rame, seguita da un laser a infrarossi per approfondire la zona di fusione. Questa tecnica è stata studiata dagli ingegneri attraverso esperimenti e simulazioni numeriche, ottenendo risultati promettenti.

Maggiore efficienza di saldatura con i laser compositi

Lo sviluppo da parte di LASERCHINA di un sistema laser composito che utilizza un laser a semiconduttore blu per il preriscaldamento e un laser a fibra monomodale per la saldatura ha dimostrato che il preriscaldamento con luce blu aumenta il tasso di assorbimento del rame per la luce laser a fibra, con conseguente volume di fusione maggiore e miglioramento dell'efficienza della saldatura. Questo sistema si è dimostrato più efficace rispetto all’utilizzo del solo laser a fibra monomodale.

Stabilizzazione dell'assorbimento e dell'efficienza energetica

Utilizzando una saldatrice laser a infrarossi blu composita coassiale, gli ingegneri sono riusciti a stabilizzare il bagno di fusione e la convezione termica al suo interno, il che non solo influisce sulla stabilità del processo di saldatura ma prolunga anche la durata dell'attrezzatura. L’assorbimento di energia del laser influisce in modo significativo su questi fattori ed è stato dimostrato che la luce blu migliora e stabilizza l’efficienza energetica del laser a infrarossi.

Conclusione

Il processo di saldatura laser composita a infrarossi blu rappresenta un progresso significativo nel campo della tecnologia di saldatura laser, in particolare per i metalli altamente riflettenti come il rame utilizzato nelle batterie dei veicoli elettrici. Affronta le principali sfide poste dalla tradizionale saldatura laser IR sfruttando l’elevato tasso di assorbimento della luce blu. Questo approccio innovativo, ricercato e testato dagli ingegneri di , non solo migliora l'efficienza della saldatura ma migliora anche la stabilità del processo, portando potenzialmente a un nuovo standard nella produzione di componenti per veicoli elettrici. Man mano che i prezzi delle saldatrici laser diventano più competitivi, l’adozione di tecniche così avanzate potrebbe registrare un aumento significativo, a vantaggio delle industrie che cercano soluzioni di saldatura efficienti e affidabili.

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