Lasery światłowodowe o zmiennej geometrii wiązki VBP
![Lasery światłowodowe o zmiennej geometrii wiązki VBP](https://cms.magazynprzemyslowy.pl/media/cache/resolve/opening_big%2Fmedia%2Fartykuly%2FZdj%25201%2520-%2520Everfoton%2520VBP%2520laser.jpg)
Firma EverFoton Technologies, której oficialnym partnerem jest jest wrocławska firma Telebrook Optronics, wprowadza na rynek nową generację jednomodowych laserów światłowodowych o zmiennej geometrii wiązki VBP (ang. Variable Beam Profile). W laboratorium aplikacyjnym firmy przeprowadzono liczne testy spawania materiałów wykorzystywanych w produkcji baterii m.in. do samochodów elektrycznych (EV) i hybrydowych (PHEV).
Baterie litowo-jonowe składają się z wielu różnych warstw metali m.in. miedź, aluminium, nikiel czy miedź powlekana niklem, o grubościach od 100 mikronów do 6 mm. Ze względu na różne właściwości fizyczne, spawanie takich warstw stanowi duże wyzwanie technologiczne.
Wyniki uzyskane przy zastosowaniu lasera EverFoton o mocy całkowitej 6kW wskazują, że w procesie spawania miedzi najlepiej sprawdzi się wiązka centralna o dużym natężeniu i mocy, która łatwo topi materiał, podczas gdy wiązka w pierścieniu stabilizuje obszar spawany. W rezultacie proces spawania jest inicjowany i utrzymywany w ciągły i spójny sposób, niezależnie od zmian powierzchni spawanego materiału, eliminując tym samym ograniczenia wynikające ze stosowania standardowych laserów światłowodowych. Przeprowadzone w laboratorium testy wykazały, że spawanie miedzi laserami wykorzystującymi zmienny profil wiązki wyjściowej (VBP) pozwala na uzyskanie estetycznych i gładki spoin, podczas gdy standardowe lasery bez kontroli wiązki przyczyniały się do wypalania dziur oraz uzyskania nierównej spoiny.
![](https://cms.magazynprzemyslowy.pl/media/cache/resolve/original%2Fmedia%2Fartykuly%2FZdj%25202%2520-%2520Spawanie%2520miedzi%25202mm.jpg)
Spawanie laserowe stopów aluminium stwarza inne wyzwania niż spawanie miedzi. Stopy aluminium ogólnie charakteryzują się wysokim współczynnikiem odbicia powierzchni, wysoką przewodnością cieplną i ulatnianiem się składników o niskiej temperaturze wrzenia. Te i inne trudności mogą prowadzić do pękania spoiny i strefy wpływu ciepła, pogorszeniem właściwości mechanicznych i niską wydajnością procesu. Problemy te zostały w dużej mierze przezwyciężone wraz z pojawieniem się laserów światłowodowych o zmiennej geometrii wiązki generujących wystarczającą gęstość mocy, aby wytworzyć stabilne jeziorko spawalnicze.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Nowa generacja jednomodowych laserów EverFoton o mocach do 12kW może być szczególnie przydatna w procesach spawania ocynkowanej stali. Zmienność geometrii wiązki wyjściowej znacząco redukuje odpryski podczas spawania materiałów o wysokim współczynniku odbicia. Wiązka jednomodowa w rdzeniu łatwiej również wnika w materiał ze względu na większą gęstość skupionej mocy.
Reasumując, do głównych zalet spawania laserem światłowodowym o zmiennej geometrii wiązki (VBP) możemy zaliczyć brak konieczności obróbki końcowej dzięki wyeliminowaniu rozprysków na powierzchni, eliminację powstawania pustych przestrzeni w spoinie, skrócenie czasu procesu technologicznego, a przede wszystkim obniżenie jego kosztu.
Źródło: Piotr Pietrzak, Telebrook Optronics