레이저 용접은 현재 고급 배터리 용접의 주요 방법입니다.

레이저 용접은 고 에너지 빔 레이저가 공작물을 조사하여 작업 온도가 급격히 상승하고 공작물이 녹고 재결합되어 영구 연결을 형성하는 과정이며 레이저 용접의 전단 강도와 인열 강도가 비교적 좋습니다 . 배터리 용접 품질, 전기 전도성, 강도, 기밀성, 금속 피로 및 내식성은 용접 품질의 일반적인 평가 기준입니다.

레이저 용접의 품질에 영향을 미치는 많은 요인이 있으며 그 중 일부는 극도로 휘발성이고 상당한 불안정성이 있습니다. 용접 품질 및 용접 형성의 신뢰성과 안정성을 보장하기 위해 고속 연속 레이저 용접 공정에서 적절한 범위 내에서 제어될 수 있도록 이러한 매개변수를 올바르게 설정하고 제어하는 ​​방법은 레이저 용접 기술의 실용성과 관련이 있으며 중요한 산업화 문제.

레이저 용접의 품질에 영향을 미치는 주요 요소는 용접 장비, 공작물 상태 및 공정 매개변수의 세 가지 측면으로 나뉩니다.

1. 용접 장비

레이저 품질에 대한 가장 중요한 요구 사항은 빔 모드, 출력 및 안정성입니다. 빔 모드는 빔 품질의 주요 지표이며 빔 모드 차수가 낮을수록 빔 포커싱 성능이 좋을수록 스폿이 작을수록 동일한 레이저 출력에서 ​​더 높은 출력 밀도, 그리고 깊이와 너비가 더 큽니다. 용접. 일반적으로 기본 모드 또는 하위 모드가 필요하며 그렇지 않으면 고품질 레이저 용접의 요구 사항을 충족하기 어렵습니다.현재 HGLASER의 레이저 빔 품질과 출력 전력 안정성은 상당히 높으며 레이저 용접의 문제.

광학 시스템에서 용접 품질에 영향을 미치는 가장 중요한 요소는 포커싱 렌즈입니다. 사용되는 초점 거리는 일반적으로 127mm에서 200mm 사이입니다. 초점 거리는 작은 초점 거리가 집속된 빔 웨이스트 스폿의 직경을 줄이는 데 좋지만 너무 작으면 작기 때문에 용접 과정에서 오염되고 튀기 쉽습니다. .

파장이 짧을수록 흡수율이 높으며 일반적으로 전도도가 좋은 재료는 반사율이 높습니다.YAG 레이저의 경우 은의 반사율은 96%, 알루미늄은 92%, 구리는 90%, 철은 60%입니다. 온도가 높을수록 흡수율이 높아 선형이며 일반적으로 표면을 인산염, 카본 블랙, 흑연 등으로 코팅하면 흡수율을 향상시킬 수 있습니다.

2. 공작물 상태

레이저 용접은 가공할 공작물의 가장자리를 필요로 하고, 조립은 고정밀이며, 스폿과 용접은 엄격하게 정렬되며, 공작물의 원래 조립 정확도와 스폿의 정렬은 용접 과정 중에 변경할 수 없습니다. 용접 열 변형. 이것은 레이저 스폿이 작고 용접 이음매가 좁기 때문입니다.일반적으로 용가재가 첨가되지 않습니다.조립이 엄격하지 않으면 간격이 너무 크면 빔이 간격을 통과하여 모재를 녹일 수 없으며, 또는 이음매에 스폿이 어긋나는 등 명백한 언더컷 및 함몰을 유발하며, 너무 크면 불완전 융착 또는 불완전 침투를 유발할 수 있습니다.

따라서 일반적으로 판의 맞대기 조립 간격과 스폿 정렬의 편차는 0.1mm보다 크지 않아야하며 잘못된면은 0.2mm보다 크지 않아야합니다. 실제 생산에서는 이러한 요구 사항을 충족할 수 없기 때문에 레이저 용접 기술을 사용할 수 없는 경우가 있습니다. 좋은 용접 효과를 얻으려면 허용 맞대기 간격과 겹치는 간격을 시트 두께의 10% 이내로 제어해야 합니다.

성공적인 레이저 용접은 용접되는 기판 사이의 긴밀한 접촉을 필요로 하며 최상의 결과를 위해 부품을 세심하게 조여야 합니다. 이는 특히 탭이 대형 배터리 모듈 또는 어셈블리에 내장된 경우 정렬 불량이 구부러지기 쉬운 얇은 탭 기판에서는 제대로 수행하기 어렵습니다.

3. 용접 매개변수

(1) 레이저 용접 모드 및 용접 심 형성 안정제에 대한 영향 가장 중요한 용접 매개변수는 레이저 스폿의 전력 밀도이며, 이는 용접 모드 및 용접 심 형성 안정성에 다음과 같은 영향을 미칩니다. 레이저 스폿 전력으로 밀도가 작은 것에서 큰 것 순으로 안정 열전도 용접, 모드 불안정 용접, 안정 심용입 용접 순이다.

(2) 깊은 용입 용접 범위에서 용접 매개변수가 용입 깊이에 미치는 영향: 안정적인 깊은 용입 용접 범위에서 레이저 출력이 높을수록 용입 깊이가 더 깊어지며, 이는 약 0.7 power이고, 더 높을수록 용접 속도가 얕아지면 용입이 얕아집니다. 일정한 레이저 출력과 용접 속도에서 초점이 가장 좋은 위치에 있을 때 용입 깊이가 가장 크고 이 위치에서 벗어나면 용입 깊이가 감소하여 모드 불안정 용접 또는 안정적인 열전도 용접이 되기까지 합니다.

(3) 차폐 가스의 영향, 차폐 가스의 주요 기능은 용접 공정 중 공작물을 산화로부터 보호하고, 금속 증기 오염 및 액적 스퍼터링으로부터 포커싱 렌즈를 보호하고, 고전력에 의해 생성된 플라즈마를 분산시키는 것입니다. 레이저 용접, 공작물 냉각, 열 영향 영역 감소.

(4) 각 파라미터에 대한 모니터링성 분석: 4가지 용접 파라미터 중 용접 속도와 차폐 가스 흐름은 모니터링 및 안정적으로 유지하기 쉬운 파라미터인 반면, 레이저 파워와 포커스 위치는 용접 과정에서 변동될 수 있는 파라미터로 모니터링하기 어렵습니다.

레이저에서 출력되는 레이저 출력은 매우 안정적이고 모니터링하기 쉽지만, 광학 장치의 품질, 수명 및 표면 오염과 관련된 라이트 가이드 및 포커싱 시스템의 손실로 인해 공작물에 도달하는 레이저 출력이 달라집니다. 빔 초점의 위치는 용접 품질에 큰 영향을 미치는 용접 매개 변수 중 하나이며 모니터링 및 제어가 가장 어렵습니다.