对电动汽车的需求使汽车制造商参加了达到新水平制造精度的比赛。
当然,随着汽车变得越来越复杂和复杂,更高精确制造的趋势已经存在了数十年。激光一直在这种转变中发挥了关键作用。如今,它们通常用于苛刻的过程,例如为喷射器喷嘴钻出小的,精确的形状孔,天博体育app下载高级钢合金和自动变速箱齿轮天博体育app下载。
经常需要新方法才能执行这些过程。但是在某些情况下,现有的基于激光的系统都无法满足要求,并且需要全新的技术。
对于现在即将到来的一些最苛刻的EV制造任务,尤其是那些涉及制造电池本身的人,确实是这种情况。这是因为这些步骤中有几个需要处理非常薄和热敏感的材料。这些过程必须足够快地进行,并且产量足够高,才能在经济上可行。在此之前,没有基于激光的工具可以满足所有这些需求。
CORERENT是第一个开发新一代产品的激光子系统制造商,专门为满足最具挑战性的电动汽车电池组件操作的要求而设计。具体来说,我们的手臂纤维激光器和智能韦尔德+处理头可以减少生产步骤的数量,并在组装小袋和棱镜电池电池中涉及的一些最关键的任务中提供更好的结果。
箔到天博体育app下载
一个杰出的应用程序示例是薄铝和铜箔(电极堆栈)的堆栈到电池“ TAB”。标签是从电极材料延伸到电池外部的导电端子。
每个制造商以不同的方式实现这些过程。最常见的方法首先使用超声波天博体育app下载(通常称为堆栈或预天博体育app下载)将组装的箔堆叠在一起。 这足以使箔纸充分融合在一起,以使它们在机械上足够稳定,以进行后续处理。但这并不是要成为大会的最后天博体育app下载。
然后用机械刀片修剪箔堆的边缘。修剪堆栈具有几个重要功能。它提供了一个均匀的边缘,具有不规则性和尺寸准确的边缘。这将使电池组件更容易,更一致。修剪还可以从边缘去除任何污染物,例如氧化,这将在随后的步骤中产生更好的结果。
在预天博体育app下载和修剪后,箔堆堆积足够强大,可以在必要时移动。通常,在下一步中,它将转移到另一个将其天博体育app下载到选项卡的工具。在此步骤中,各种制造商使用超声波或激光天博体育app下载。
不幸的是,这种方法有几个缺点。首先,超声波天博体育app下载并不总是产生足够牢固的纽带,最重要的是,纽带一直穿过标签。
超声天博体育app下载还限制了可以使用的箔纸的总数。这很重要,因为电池储能能力随箔的数量增加。因此,对于电池制造商而言,重要的是要自由增加箔数。
超声天博体育app下载也提出了实际的限制。它所需的工具迅速磨损,需要频繁更换。这意味着生产停机时间。
超声波天博体育app下载和激光天博体育app下载对于箔到扣的连接都存在问题。同样,对于超声波天博体育app下载,渗透深度有限制,因此是箔片的数量。
箔到扣的焊缝可能会遭受破裂和“微颈”的损失。这是指铝箔变得更薄的局部区域。通常是因为在天博体育app下载过程中产生的拉伸应力拉伸材料。但是箔不足以响应这种压力,无法在其整个宽度上均匀地变形。
颈部是一个严重的问题,因为它在材料中会产生一个机械较弱的区域,随后可以进一步破裂或变形。箔的横截面区域的减少也增加了其电阻,从而改变电池充电和放电特性。
一种创新方法
克服这些应用中超声波和传统纤维激光天博体育app下载的局限性,需要对激光功率如何将激光功率传递到该过程的高度控制 - 两者都在空间上分布的功率分布以及随时间变化。所需的控制水平超过了传统的远程激光系统可以完成的,这些激光系统主要设计用于天博体育app下载更大,更厚的零件,例如自动车身或动力总成组件。
连贯的智能智能+专门设计以提供此水平的控制和精确度。当与可调环模式纤维激光器配对时,它具有全部潜力。这是因为SmartWeld+实现了各种各样的“光束摇摆”(快速振荡)模式,它们在比聚焦激光斑点大得多的区域上分布激光能,并根据需要在空间上变化。并且手臂梁本身内部的功率分布可以动态变化,以进一步微调激光能量沉积在工作表面上的整体方式。
该组合的另一个关键特征是它很快。 SmartWeld+使用小的低渗透镜。这些涵盖了一个较小的视野,但移动速度比传统激光天博体育app下载头快得多(高达10倍)。除此之外,可以迅速调制手臂激光器 - 中心和环束。并且该调制可以通过扫描镜运动非常准确地同步。总之,这给出了以前从未有过的激光功率传递的一定程度的空间和时间控制。
改进的电池天博体育app下载
可以使用SmartWeld+的速度优势来使Foil-Tob-Tab天博体育app下载有益,在此使得可以将预天博体育app下载和主天博体育app下载操作组合到单个过程中。为此,它通常与单模光纤激光器配对,例如连贯的手臂fl。该应用需要在扫描仪运动和激光功率调制之间出色的同步。
天博体育中国官方网站应用团队开发了一种创新的专利解决方案,涉及将激光束从角度(而不是直接在头顶上)聚焦到堆栈的边缘。然后,智能韦尔德+快速振荡梁以覆盖堆栈和标签的整个厚度。与此梁运动同步,臂梁中的总体激光功率和功率分布不同。该方法的成功取决于堆栈边缘切割的准确程度,这就是为什么前一个堆栈天博体育app下载操作的精度至关重要的原因。
以角度执行焊缝是避免微颈的关键。这是因为它允许智能天博体育app下载+和手臂纤维激光器以最小化热诱导的应力的方式将热量施加到堆栈中。结果,箔片在冷却过程中不会拉动自己,这是否则会引起微颈的。
臂梁的独立调制也会产生更好的天博体育app下载接头。具体而言,它提供了稳定焊缝“钥匙孔”所需的控制,从而减少了飞溅和孔隙率,以及较低的缺陷。天博体育app下载接头本身具有极好的机械强度,可以转化为良好的电导率。此外,激光天博体育app下载不会产生金属灰尘,这是超声天博体育app下载的问题。
除了提高天博体育app下载质量外,边缘天博体育app下载方法的另一个好处是,它几乎可以在任何厚度堆栈上使用。如果需要,这使电池制造商可以增加箔的数量。
连贯的智能智能+和手臂纤维激光器消除微颈和飞溅,并产生大型高电导率天博体育app下载接缝。
成功合作
应对电动汽车制造的挑战通常需要新颖和创新的解决方案。过去对其他用途表现良好的传统工具有时不具备这些高度严格的过程所需的功能。
成功的关键在于首先了解每个应用程序所面临的独特挑战。连贯提供了技术专长和承诺,可以与制造商合作,以识别和表征决定成功的关键参数。例如,在电池箔到牢房的天博体育app下载中,在我们开始研究此应用之前,“微颈”的现象在行业中甚至没有得到广泛认可。但是我们的团队指出了这一点,并开发了一个解决方案。
学习如何放置相干创新为您工作。