En el proceso de fabricación de baterías utilizadas en vehículos eléctricos, los materiales de cobre se sueldan a altas velocidades sin salpicaduras, lo que plantea desafíos únicos. La soldadura tradicional con láseres infrarrojos cercanos a la longitud de onda de 1000 nm enfrenta problemas como bajas tasas de absorción de energía e inestabilidad del proceso. Para abordar estos problemas, se ha desarrollado la innovadora técnica de soldadura láser compuesta de infrarrojos azules, que ofrece una alternativa más estable y eficiente. Esta publicación de blog profundiza en las ventajas de este enfoque y cómo revoluciona la soldadura de cobre para baterías de vehículos eléctricos.
Desafíos de la soldadura láser infrarroja
La soldadura de cobre de alta velocidad en baterías de vehículos eléctricos suele emplear láseres infrarrojos (IR), que presentan dos obstáculos importantes: baja absorción de energía e inestabilidad del proceso. A medida que el cobre se calienta, aumenta su tasa de absorción de los láseres IR, lo que provoca inestabilidades como la formación de poros y salpicaduras. Además, los láseres IR de alta potencia pueden dañar el soldador láser debido a la energía reflejada de la superficie del cobre.
La ventaja del láser azul
El cobre absorbe la luz láser azul a una tasa de aproximadamente el 60%, significativamente más que la luz IR. Los informes han demostrado la viabilidad de utilizar soldadores láser de diodo azul para procesar cobre, logrando una soldadura de láminas y láminas de cobre de alta eficiencia y alta calidad. Sin embargo, los láseres azules tienen un coste mayor que los láseres de infrarrojo cercano y están limitados a una potencia máxima de 2000 W.
Innovador proceso de soldadura de compuestos por infrarrojos azules
Combinando los puntos fuertes y superando las limitaciones de los láseres azul e infrarrojo, LASER CHINA Los ingenieros han propuesto un proceso de soldadura compuesta por infrarrojos azules. Este enfoque comienza con una luz láser azul para derretir la superficie de cobre de manera efectiva, seguida de un láser infrarrojo para profundizar el baño de fusión. Esta técnica ha sido estudiada por ingenieros mediante experimentos y simulaciones numéricas, arrojando resultados prometedores.
Eficiencia de soldadura mejorada con láseres compuestos
El desarrollo de LASERCHINA de un sistema láser compuesto que utiliza un láser semiconductor azul para precalentar y un láser de fibra monomodo para soldar ha demostrado que el precalentamiento con luz azul aumenta la tasa de absorción del cobre para la luz del láser de fibra, lo que resulta en un mayor volumen de fusión y mayor eficiencia de soldadura. Este sistema ha demostrado ser más eficaz que utilizar únicamente un láser de fibra monomodo.
Estabilización de la absorción y la eficiencia de la energía
Al emplear una máquina de soldadura láser de infrarrojos azul compuesto coaxial, los ingenieros han logrado estabilizar el baño de fusión y la convección térmica dentro de él, lo que no solo afecta la estabilidad del proceso de soldadura sino que también prolonga la vida útil del equipo. La absorción de energía del láser afecta significativamente estos factores y se ha demostrado que la luz azul mejora y estabiliza la eficiencia energética del láser infrarrojo.
Conclusión
El proceso de soldadura láser compuesta de infrarrojo azul representa un avance significativo en el campo de la tecnología de soldadura láser, particularmente para metales altamente reflectantes como el cobre utilizado en baterías de vehículos eléctricos. Aborda los desafíos clave que plantea la soldadura láser IR tradicional aprovechando la alta tasa de absorción de la luz azul. Este enfoque innovador, investigado y probado por los ingenieros de , no solo mejora la eficiencia de la soldadura sino que también mejora la estabilidad del proceso, lo que podría conducir a un nuevo estándar en la fabricación de componentes de vehículos eléctricos. A medida que los precios de las máquinas de soldadura láser se vuelven más competitivos, la adopción de técnicas tan avanzadas podría experimentar un aumento significativo, beneficiando a las industrias que buscan soluciones de soldadura eficientes y confiables.
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