Az energiatároló akkumulátorcellák gyártásától a csoportos akkumulátorcsomagig a hegesztés nagyon fontos gyártási folyamat, a lítium akkumulátor vezetőképessége, szilárdsága, légtömörsége, fémfáradása és korrózióállósága tipikus akkumulátorhegesztési minőségértékelési kritérium. A hegesztési módszer és a hegesztési eljárás megválasztása közvetlenül befolyásolja az akkumulátor költségét, az akkumulátor minőségét, biztonságát és konzisztenciáját.
Számos hegesztési módszer közül a lézeres hegesztés a következő előnyökkel tűnik ki: először is, a lézeres hegesztés nagy energiasűrűséggel, kis hegesztési deformációval és kis hőhatású zónával rendelkezik, ami hatékonyan javíthatja az alkatrészek pontosságát, és a hegesztési varrat sima, szennyeződésektől mentes, egyenletes és sűrű, további csiszolási munka nélkül;
Másodszor, a lézeres hegesztés pontosan vezérelhető, kis fókuszpont, nagy pontosságú pozicionálás, a robotkarral könnyű megvalósítani az automatizálást, javítani a hegesztési hatékonyságot, csökkenteni a munkaórákat, csökkenteni a költségeket; Ezenkívül a vékony lemezek vagy finom átmérőjű huzalok lézeres hegesztése nem lesz olyan egyszerű, mint az ívhegesztés az olvadási probléma miatt.
Az energiatároló akkumulátoros hegesztési módszerek főként hullámforrasztást, ultrahangos hegesztést, lézeres hegesztést, eltérő fémlézeres hegesztést tartalmaznak, amelyek közül jelenleg a lézeres hegesztés a legelterjedtebb hegesztési mód.
Energiatároló akkumulátor
Energiatároló akkumulátoros hegesztési módszerek:
- Hullámhegesztés: lényegében az ultrahangos hegesztés és a lézerhegesztés kombinációja;
- Ultrahangos hegesztés: ennek a programnak az előnyei az egyszerű hegesztés, de több helyet kell foglalniuk, a modul mennyisége a csoportba csökkenhet;
- Lézeres hegesztés: jelenleg ez a program a legelterjedtebb, de a felépítése kissé eltér;
- Különböző fémlézeres hegesztés: ez a csoportos hegesztési módszer is nagyon hatékony, gyors gyártási sebesség.
Mi a lézeres hegesztés?
A lézeres hegesztés az optikai rendszeren keresztül történik, a lézersugár nagy energiasűrűségű hőforrásként történő felhasználásával a lézersugár nagyon kis területre fókuszál, nagyon rövid időn belül, így a hegesztett hely egy erősen koncentrált energia hőforrás terület, így a hegesztett anyag megolvad és szilárd varrat vagy varrat képződik.
A lézeres hegesztés egy új típusú hegesztési módszer, jelenleg nagy sebességű fejlesztési szakaszban van. Lézeres hegesztés alkalmazásakor a munkadarab hőhatás zónája kicsi; a hegesztési kötés kicsi, és a hegesztési méret pontossága nagy; a hegesztési módszer érintésmentes hegesztés, nincs szükség külső erőre, kicsi a termék deformációja, magas a hegesztési minőség, magas a hatékonyság, és könnyen megvalósítható az automatizált gyártás.
Lézeres hegesztőberendezések energiatároló akkumulátorokhoz
Az akkumulátorok szerkezete általában sokféle anyagot tartalmaz, mint például acél, alumínium, réz, nikkel stb. Ezekből a fémekből elektródák, huzalok vagy héjak készíthetők, tehát akár anyagról, akár többféle anyagról van szó a hegesztések között , a hegesztési folyamat magas követelményeket támaszt.
A lézeres hegesztési eljárás előnye a hegeszthető anyagok széles választékában és a különböző anyagok közötti hegeszthetőségben rejlik.
A lézeres hegesztés típusai
A lézeres hegesztés típusai közé tartozik a lézeres hővezető hegesztés és a lézeres mélyolvasztó hegesztés. A fő különbség a hővezetéses hegesztés és a mélyolvasztó hegesztés között a fémfelületre időegység alatt alkalmazott teljesítménysűrűség, amelynek különböző küszöbértékei vannak a különböző fémeknél.
Három fő lézer, amelyet általában energiatároló akkumulátorok lézerhegesztésére használnak
Az energiatároló akkumulátor akkumulátortároló berendezésekből (egykomponensű → akkumulátorcsomag modulból → akkumulátorszekrényből → akkumulátortároló egységből → akkumulátortároló berendezésből), PCS-ből és szűrőlinkekből álló egész.
Energiatároló akkumulátoros lézerhegesztési mező, a legtöbb impulzuslézer jelenlegi használata, folyamatos lézer, kvázi folyamatos lézer.
Impulzuslézer: YAG lézer, MOPA lézer;
Folyamatos lézer: folyamatos félvezető lézer, folyamatos szálas lézer;
Kvázi-folyamatos lézerek: QCW lézersorozat.
Ezeknél a lézereknél a következőképpen érthetőek: kalapáccsal egyenként betörik a csapot, ami impulzusos; a csap közvetlenül kézzel történő benyomása, ami folyamatos; lyukfúráskor a fúrószár 10 másodpercig folyamatosan fúr, egy másodpercig pihen, majd ismét 10 másodpercig folyamatosan fúr, még egy másodpercig pihen, amit kvázi folyamatosnak nevezünk.
Az impulzuslézer az a lézer, amelynek egyetlen lézerimpulzusának szélessége kisebb, mint 0,25 másodperc, és bizonyos időközönként csak egyszer működik, amely nagy kimeneti teljesítménnyel rendelkezik, és alkalmas lézeres jelölésre, vágásra, távolság meghatározására stb. tovább.
Crylas{0}}nm impulzuslézer
A gyakori impulzuslézerek közé tartoznak az ittrium-alumínium-gránát (YAG) lézerek, a rubinlézerek és a neodímiumüveglézerek a szilárdtestlézerek közül, valamint a nitrogénmolekulalézerek és az excimer lézerek. Az impulzuslézerek a YAG lézer elvén alapulnak, nagy egyimpulzusos energiával és nagy energiafogyasztással, ezért rendszeres cserét igényelnek a fogyóeszközök, például a xenonlámpák, amelyeket hűtővel kell felszerelni.
1550 nm-es impulzuslézer
Ez a lézertípus egy nagyon kiforrott lézer, egyetlen gép költsége viszonylag alacsony, jelenleg a legelterjedtebb a lézer fémhegesztésében is, mivel a YAG lézer elve alapján az egész iparágat korlátozzák a műszaki feltételei a lézerteljesítmény korlátai nem lehetnek túl nagyok, a hagyományos általános 500W-on belül, az országban a legmagasabb az 1,000W, elektro-optikai konverziós hatásfoka nem magas (kb. 13 százalék) . Az elektro-optikai konverziós hatásfok nem magas (körülbelül 13 százalék).
Impulzus lézer
A folyamatos lézer olyan lézer, amely folyamatosan fényt állít elő, azaz stabil működési állapotú, azaz állandósult állapotú. Az egyes energiaszintekben lévő részecskék száma és az üregben lévő sugárzási mező folyamatos lézerben stabil eloszlású.
Munkáját a munkaanyag gerjesztése és a hozzá tartozó lézerkibocsátás jellemzi, amely hosszú időn keresztül folyamatosan végezhető. Ebbe a kategóriába tartoznak a folyamatos fényforrással gerjesztett szilárdtestlézerek, valamint a folyamatos elektromos gerjesztéssel működtetett gázlézerek és félvezetőlézerek.
Folyamatos lézerek
Mivel a készülék túlmelegedése a folyamatos működés során gyakran elkerülhetetlen, legtöbbjük megfelelő hűtést igényel.
A folyamatos lézerek az YLP szálas lézer elvén alapulnak, mert állandó teljesítménnyel képesek folyamatosan fényt kibocsátani (amikor a lézer kellően gyorsan és kellő mennyiségben bocsát ki fényt, akkor egy vonalra van kötve), a kimenő lézerenergia állandó, a A lézer stabilitása nagyon jó, a foltmintázat is nagyon jó, és az elektrooptikai átalakítás hatékonysága is nagyon magas (30 százalék körüli).
Folyamatos lézerek
A kvázi-folyamatos lézerek (QCW), más néven hosszú impulzusú lézerek, ms nagyságrendű impulzusokat állítanak elő 10 százalékos munkaciklussal. Ez a pulzáló fénynek több mint tízszer nagyobb csúcsteljesítményt ad, mint a folyamatos fénynél, ami nagyon előnyös olyan alkalmazásoknál, mint például a fúrás. Az impulzusszélességtől függően az ismétlési frekvencia 500 Hz-ig modulálható. A QCW lézerek folyamatos és nagy csúcsteljesítményű impulzus üzemmódban is üzemeltethetők.
Kvázi-kontinuum lézerek
A hagyományos folyamatos (CW) lézerekkel ellentétben, ahol a csúcs és az átlagos teljesítmény mindig azonos mind CW, mind CW/modulált módban, a QCW lézerek akár 10-szer nagyobb csúcsteljesítményt adnak le, mint az átlagos teljesítmény impulzus üzemmódban.
Ez lehetővé teszi tehát, hogy nagy energiájú mikro- és ezredmásodperces impulzusokat állítsanak elő, ismétlési frekvenciákon tíz hertztől több ezer hertzig, és több kilowatt átlagos és csúcsteljesítmény is megvalósítható.
Kvázi-kontinuum lézer
A lézeres hegesztőberendezések az energiatároló akkumulátoros hegesztésben előnyei:
- A hegesztési folyamat érintésmentes hegesztés, a hegesztési folyamat a hegesztőrudakon a belső feszültség minimálisra csökken;
- A hegesztési folyamat során nem keletkezik más kiömlés és egyéb kibocsátott anyag, ami megakadályozza a másodlagos szennyezést;
- A nagy szilárdságú és légtömör hegesztés megfelel a funkcionális igényeknek;
- A lézeres hegesztés megfelelhet a különböző anyagok közötti hegesztésnek, megvalósíthatja a membránanyagot, valamint megvalósíthatja a heterogén anyagok közötti csatlakozási technológiát;
- A lézeres hegesztés kényelmes az automatizálási integrációhoz, a lézeres hegesztési folyamatprogram szinkronizálásához szükséges kapacitás szerint is elvégezhető, nagy hatékonyság, kicsi a hegesztési belső feszültség;
- A lézeres hegesztés egyszerű és kényelmes szerkezetet foglal magában, csökkentve a formaszerkezet nehézségi tényezőjét;
- A hegesztési folyamat digitális intelligens felügyeletet érhet el, hogy megfeleljen a hegesztési folyamat adatainak megjelenítési igényeinek;
- A hegesztési folyamatmegoldások típusa hatékonyan integrálható automatizált gyártósorokkal, hogy megfeleljen a tömeggyártási program igényeinek, hatékony termelést, alacsony fogyasztást és egyéb jellemzőket érjen el.
A lézeres hegesztés kulcstechnológiája a lítium akkumulátorcsomag gyártósoron
Lítium akkumulátoros lézeres hegesztőgép akkumulátormodul automatizálási gyártósor, általában magbetöltést, szkennelést, tesztelést, tisztítást, válogatást, modulok egymásra rakását, halmozás észlelését és modulhegesztést, hegesztésészlelést, modulkisütést és egyéb folyamatokat, anyagátviteli rendszert, adaptív rendszert, látás pozicionáló rendszer, MES gyártás-végrehajtás menedzsment, stb, a kulcsfontosságú technológia a teljes gyártósoron, de egyben fontos gyártási forma is a kis tételhez és a több fajhoz való alkalmazkodáshoz.
Anyagátviteli rendszer
A mag betöltésétől a modul végső kirakodásáig a teljes anyagszállítás az anyagátviteli rendszeren keresztül történik. Az anyagátadó rendszer rugalmasan bővítheti a munkaállomásokat is a folyamat beállítási igényei szerint, és a különböző munkaállomások közötti átvitel nem igényel emberi beavatkozást. A modulpozícionáló lemez termékméret-beállító mechanizmussal érkezik, amely a különböző méretű modulok befogására illeszthető, és kiválóan alkalmas a kis tételes, több fajra kiterjedő gyártási igényekre.
Adaptív rendszer
Az akkumulátormodulok gyártási folyamatában a legelterjedtebb cellatípusok a puha, négyzet alakú és hengeres cellák. A különböző méretű cellák különböző méretű modulokba rakása után minden folyamatot adaptív rendszerrel kell hozzáigazítani, hogy biztosítsa a teljes vonal összekapcsolását, különösen a hegesztési folyamatban, amely csak a különböző méretű modulokhoz illeszthető, hogy teljes legyen a modul PACK folyamat.
Az adaptív rendszer többtengelyes kombinált kapcsolást alkalmaz a pozicionálás megvalósításához a termékfeldolgozási területen, és befejezi a hegesztési munkát, és továbbítja a következő folyamathoz a bejövő anyagok korlátozása nélkül.
Vizuális helymeghatározó rendszer
Az akkumulátorcella hegesztési felületének tisztítása, moduljelölés, konvergáló darabhegesztés általában lézeres megmunkálással, akkumulátormodul összeszereléssel történik, gyakran nagy mérettűréssel, a lézeres feldolgozás követelményeit nehéz teljesíteni a réspozíció méretén, ami egy a feldolgozás minőségének gyors csökkenése.
A látási helymeghatározó rendszer bevezetése kielégítheti a pontos pozicionálás iránti igényt, a pontosság elérheti a ±0,05 mm-t a fényképes adatgyűjtés látásán keresztül, és visszacsatolhatja a bejövő anyag eltérését a vezérlőrendszerbe, így a nagy pontosságú pozicionálás feldolgozási pozíciójának megvalósításához.
MES Gyártási Végrehajtás Menedzsment Rendszer
A MES Manufacturing Execution Management System nyitott fejlesztői platformmal rendelkezik, amely a rendszer mögöttes platformja alapján gyorsan és agilisan tudja befejezni a MES projekt megvalósítását és fejlesztését a felhasználói igények szerint, és a munkaerőnek csak irányítania kell a a MES paraméter-utasításai szerint dolgozzon, és átfogó statisztikák és elemzések után grafikonok és grafikonok formájában javítsa a meglévő gyártási beállítási információkat.
Az egyes folyamatok paraméterei, adatai és egyéb beérkező információi a magbetöltéstől a modulok végső kisütéséig gyorsan lekérdezhetők és időben elemezhetők a MES rendszeren keresztül, ami valóban ellenőrizhetővé és hatékonysá teszi a folyamatot.
A lézeres hegesztési folyamat folyamatadat-csomagja közvetlenül integrálva van a MES rendszerbe, hogy megkönnyítse a felhasználókat a híváshoz és a váltáshoz, a MES rendszer teljes készlete közvetlenül kvázi pilóta nélküli gyártóműhellyé alakíthatja a gyártósort, és a fizikai dolgozóknak csak pótolja az anyagokat a periférián, ami javítja a biztonságot.
A fenntartott ipari kommunikációs interfésszel a felhasználók nem csak a távoli felügyeletet és felügyeletet valósíthatják meg, hanem hatékonyan dokkolhatnak a vállalati ERP-hez, valóban intelligens és informatív gyárat valósíthatnak meg.
