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. 

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

Produkty

Prima Power opracowała własny laser światłowodowy

Prima Power ogłosiła zakończenie fazy projektowania i rozpoczęła produkcję wysokowydajnego źródła lasera w technologii światłowodowej.

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