Energiavarastoakkukennojen valmistuksesta akkupakkauksiin ryhmiin, hitsaus on erittäin tärkeä valmistusprosessi, litiumakun johtavuus, lujuus, ilmatiiviys, metallin väsyminen ja korroosionkestävyys ovat tyypillisiä akkuhitsauksen laadun arviointikriteereitä. Hitsausmenetelmän ja hitsausprosessin valinta vaikuttaa suoraan akun hintaan, laatuun, turvallisuuteen ja akun yhtenäisyyteen.
Monien hitsausmenetelmien joukossa laserhitsaus erottuu seuraavista eduista: Ensinnäkin laserhitsauksella on korkea energiatiheys, pieni hitsausmuodonmuutos ja pieni lämpövaikutusalue, mikä voi tehokkaasti parantaa osien tarkkuutta, ja hitsaussauma on sileä, ei sisällä epäpuhtauksia, tasainen ja tiheä, ilman ylimääräistä hiontatyötä;
Toiseksi laserhitsausta voidaan ohjata tarkasti, pieni tarkennuspiste, erittäin tarkka paikannus, robottivarren avulla on helppo toteuttaa automaatio, parantaa hitsaustehokkuutta, vähentää työtunteja, vähentää kustannuksia; Lisäksi ohuiden levyjen tai halkaisijaltaan pienten lankojen laserhitsaus ei ole yhtä helppoa kuin kaarihitsaus sulamisvaivojen takia.
Energiaa varastoivia akkuhitsausmenetelmiä ovat pääasiassa aaltojuotto, ultraäänihitsaus, laserhitsaus, erilaisten metallien laserhitsaus, joista laserhitsaus on tällä hetkellä yleisin hitsausmenetelmä.
Energiaa varastoitava akku
Energiaa varastoivien akkujen hitsausmenetelmät:
- Aaltohitsaus: olennaisesti ultraäänihitsauksen ja laserhitsauksen yhdistelmä;
- Ultraäänihitsaus: Tämän ohjelman edut on yksinkertainen hitsaus, mutta sen on vietävä enemmän tilaa, moduulin tilavuus ryhmään tehokkuus on pienempi;
- Laserhitsaus: tämä ohjelma on tällä hetkellä yleisimmin käytetty, mutta rakenne on hieman erilainen;
- Erilainen metallilaserhitsaus: tämä ryhmähitsausmenetelmä on myös erittäin tehokas, nopea tuotantonopeus.
Mikä on laserhitsaus?
Laserhitsaus tapahtuu optisen järjestelmän kautta, lasersäteen korkean energiatiheyden käyttö lämmönlähteenä, lasersäde keskittyy hyvin pienelle alueelle, hyvin lyhyessä ajassa niin, että hitsattu paikka muodostaa erittäin keskittynyt energialämmönlähdealue, jolloin hitsausmateriaali sulaa ja muodostuu kiinteä hitsi tai hitsisauma.
Laserhitsaus on uudenlainen hitsausmenetelmä, joka on tällä hetkellä nopeassa kehitysvaiheessa. Laserhitsausta käytettäessä työkappaleen lämpövaikutusalue on pieni; hitsausliitos on pieni ja hitsauskoon tarkkuus on korkea; hitsausmenetelmä on kosketukseton hitsaus, ulkoista voimaa ei tarvita, tuotteen muodonmuutos on pieni, hitsauslaatu on korkea, tehokkuus on korkea ja automatisoitu tuotanto on helppo toteuttaa.
Laserhitsauslaitteet energiaa varastoiville akuille
Akkujen rakenne sisältää yleensä erilaisia materiaaleja, kuten terästä, alumiinia, kuparia, nikkeliä jne. Näistä metalleista voidaan valmistaa elektrodeja, lankoja tai kuoria, joten onko kyseessä materiaali tai eri materiaalit hitsauksen välissä , hitsausprosessi asettaa korkeat vaatimukset.
Laserhitsausprosessin etuna on laaja hitsattavien materiaalien valikoima ja kyky hitsata eri materiaalien välillä.
Laserhitsauksen tyypit
Laserhitsauksen tyyppejä ovat laserlämmönjohtamishitsaus ja lasersyväsulatushitsaus. Suurin ero lämmönjohtamishitsauksen ja syväsulahitsauksen välillä on metallipintaan aikayksikköä kohden kohdistettu tehotiheys, jolla on erilaiset kynnykset eri metalleille.
Kolme suurta laseria, joita käytetään yleisesti energiaa varastoivien akkujen laserhitsaukseen
Energian varastointiakku on kokonaisuus, joka koostuu akun säilytyslaitteista (yhdestä komponentista → akkumoduulista → akkukaappista → akun säilytysyksiköstä → akun säilytyslaitteista), PCS:stä ja suodatuslinkeistä.
Energian varastointi akku laserhitsaus alalla, nykyinen käyttö eniten pulssi laser, jatkuva laser, lähes jatkuva laser.
Pulssilaser: YAG-laser, MOPA-laser;
Jatkuva laser: jatkuva puolijohdelaser, jatkuva kuitulaser;
Lähes jatkuvat laserit: QCW-lasersarja.
Näille lasereille ne voidaan ymmärtää näin: vasaralla murskataan tappi yksitellen, joka pulssitetaan; tapin painaminen suoraan käsin, mikä on jatkuvaa; porattaessa reikää poranterä poraa jatkuvasti 10 sekuntia, lepää yhden sekunnin ja sitten poraa jatkuvasti 10 sekuntia, lepää toisen sekunnin, jota kutsutaan lähes jatkuvaksi.
Pulssilaserilla tarkoitetaan laseria, jonka yksittäisen laserpulssin leveys on alle 0,25 sekuntia ja joka toimii vain kerran tietyssä aikavälissä, jolla on suuri lähtöteho ja joka soveltuu lasermerkintään, -leikkaukseen, -mittaukseen jne. päällä.
Crylas{0}}nm pulssilaser
Yleisiä pulssilasereita ovat yttrium-alumiinigranaattilaserit (YAG), rubiinilaserit ja neodyymilasilaserit solid-state-laserien joukossa sekä typpimolekyylilaserit ja eksimeerilaserit. Pulssilaserit perustuvat YAG-laserperiaatteeseen, ja niissä on korkea yksipulssienergia ja korkea virrankulutus, mikä vaatii säännöllistä kulutusosien, kuten ksenonlamppujen, vaihtoa, jotka on varustettava jäähdyttimellä.
1550nm pulssilaser
Tämäntyyppinen laser on erittäin kypsä laser, yhden koneen hinta on suhteellisen alhainen, on myös tällä hetkellä yleisimmin käytetty laserin metallihitsauksessa, koska YAG-laserin periaatteen perusteella koko teollisuutta rajoittavat tekniset olosuhteet lasertehon rajoitukset eivät voi olla kovin suuria, tavanomainen yleinen sisällä 500W, maan korkein 1,000W, sähköoptisen muuntamisen tehokkuus ei ole korkea (noin 13 prosenttia ) . Sähköoptinen muunnostehokkuus ei ole korkea (noin 13 prosenttia).
Pulssi laser
Jatkuva laser on laser, joka tuottaa valoa jatkuvasti, eli sillä on vakaa toimintatila eli vakaa tila. Hiukkasten lukumäärä kullakin energiatasolla ja säteilykentällä ontelossa jatkuvassa laserissa on vakaa jakauma.
Sen toiminnalle on ominaista työstettävän materiaalin viritys ja sitä vastaava laserteho, joka voidaan suorittaa jatkuvasti pitkän ajan kuluessa. Tähän luokkaan kuuluvat jatkuvalla valonlähteellä viritetyt puolijohdelaserit sekä jatkuvalla sähkövirityksellä toimivat kaasulaserit ja puolijohdelaserit.
Jatkuvat laserit
Koska laitteen ylikuumeneminen on usein väistämätön jatkuvan käytön aikana, useimmat niistä vaativat asianmukaisia jäähdytystoimenpiteitä.
Jatkuvat laserit perustuvat YLP-kuitulaserperiaatteeseen, koska ne pystyvät jatkuvasti lähettämään valoa vakioteholla (kun laser lähettää valoa riittävän nopeasti ja riittävästi, se on kytketty linjaan), laserin lähtöenergia on vakio, laserin vakaus on erittäin hyvä, pistekuvio on myös erittäin hyvä, ja myös sähköoptisen muuntamisen tehokkuus on erittäin korkea (noin 30 prosenttia).
Jatkuvat laserit
Quasi-continuous lasers (QCW), jota kutsutaan myös pitkän pulssin lasereiksi, tuottavat pulsseja ms:n luokkaa 10 prosentin käyttösuhteella. Tämä antaa pulssivalon huipputehon yli kymmenen kertaa suuremman kuin jatkuvan valon, mikä on erittäin suotuisaa sovelluksissa, kuten porauksessa. Pulssin leveydestä riippuen toistotaajuutta voidaan moduloida 500 Hz asti. QCW-lasereita voidaan käyttää sekä jatkuvassa että korkean huipputehon pulssitilassa.
Quasi-Continuum laserit
Toisin kuin perinteiset jatkuvat (CW) laserit, joissa huippu- ja keskiteho ovat aina samat sekä CW- että CW/moduloidussa tilassa, QCW-laserit tuottavat jopa 10 kertaa enemmän huipputehoa kuin keskimääräinen teho pulssitilassa.
Tämä mahdollistaa siksi mikrosekunnin ja millisekunnin pulssien generoinnin suurilla energioilla toistotaajuuksilla kymmenistä hertseistä tuhansiin hertseihin, ja useiden kilowattien keski- ja huipputehot voidaan toteuttaa.
Kvasijatkuva laser
Laserhitsauslaitteiden energiavarastohitsauksessa edut:
- Hitsausprosessi on kosketukseton hitsaus, hitsausprosessin hitsaustangon sisäinen jännitys on vähennetty minimiin;
- Hitsausprosessi ei tuota muita roiskeita ja muita vapautuvia aineita, mikä estää toissijaisen saastumisen;
- Korkean lujuuden ja ilmatiiviyden hitsaus voi täyttää toiminnalliset tarpeet;
- Laserhitsaus voi täyttää eri aineiden välisen hitsauksen, voi myös toteuttaa kalvomateriaalin, voi myös toteuttaa heterogeenisten aineiden välisen liitäntätekniikan;
- Laserhitsaus on kätevä automaation integrointiin, se voidaan tehdä myös laserhitsausprosessiohjelman synkronointikapasiteetin mukaan, korkea hyötysuhde, hitsauksen sisäinen jännitys on pieni;
- Laserhitsaus sisältää yksinkertaisen ja kätevän rakenteen, mikä vähentää muotin rakenteen vaikeuskerrointa;
- Hitsausprosessilla voidaan saavuttaa digitaalinen älykäs valvonta, joka täyttää hitsausprosessin tietojen visualisoinnin tarpeet;
- Hitsausprosessiratkaisujen tyyppi voidaan integroida tehokkaasti automatisoituihin tuotantolinjoihin massatuotantoohjelman tarpeiden täyttämiseksi, tehokkaan tuotannon, alhaisen kulutuksen ja muiden ominaisuuksien saavuttamiseksi.
Laserhitsauksen avaintekniikka litiumparistopakkauksen tuotantolinjalla
Litiumakkulaserhitsauskoneen akkumoduulien automaation tuotantolinja, joka sisältää yleensä ytimen lastauksen, skannauksen, testauksen, puhdistuksen, lajittelun, moduulien pinoamisen, pinoamisen havaitsemisen ja moduulien hitsauksen, hitsauksen havaitsemisen, moduulin purkamisen ja muut prosessit, materiaalinsiirtojärjestelmän, mukautuvan järjestelmän, Vision paikannusjärjestelmä, MES valmistuksen toteutuksen hallinta jne. on avainteknologia koko tuotantolinjalla, mutta myös tärkeä tuotantomuoto sopeutua pieniin eriin ja useisiin lajeihin Tekninen tuki.
Materiaalin siirtojärjestelmä
Sydänlatauksesta moduulin lopulliseen purkamiseen koko materiaalin siirto suoritetaan materiaalinsiirtojärjestelmän kautta. Materiaalinsiirtojärjestelmä voi myös joustavasti laajentaa työasemia prosessin säätötarpeiden mukaan, eikä siirto eri työasemien välillä vaadi ihmisen toimintaa. Moduuliasemointilevyssä on tuotteen koon säätömekanismi, joka on sovitettavissa erikokoisten moduulien kiinnitykseen ja se soveltuu erittäin hyvin pienerän, usean lajin tuotantotarpeisiin.
Mukautuva järjestelmä
Akkumoduulien tuotantoprosessissa yleisimmät kennotyypit ovat pehmeäpakkaus, neliömäinen ja sylinterimäinen. Erikokoisten kennojen pinoamisen jälkeen erikokoisiksi moduuleiksi jokainen prosessi on mukautettava mukautuvalla järjestelmällä koko linjan liittämisen varmistamiseksi, erityisesti hitsausprosessissa, joka voidaan sovittaa vain erikokoisiin moduuleihin. moduulin PACK-prosessi.
Mukautuva järjestelmä ottaa käyttöön moniakselisen yhdistelmäkytkennän paikannusasennon toteuttamiseksi tuotteen käsittelyalueella ja suorittaa hitsaustyön ja siirtyy seuraavaan prosessiin ilman saapuvien materiaalien rajoituksia.
Visuaalinen paikannusjärjestelmä
Akkukennon hitsauspinnan puhdistus, moduulimerkinnät, konvergoivien kappaleiden hitsaus suoritetaan yleensä laserprosessoinnilla, akkumoduulin kokoonpanolla, usein suurilla mittatoleransseilla, on vaikea täyttää laserkäsittelyn vaatimukset raon sijainnin koosta, mikä johtaa käsittelyn laadun nopea heikkeneminen.
Näköpaikannusjärjestelmän käyttöönotto voi täyttää tarkan paikannustarpeen, tarkkuus voi olla ±0,05 mm valokuvatiedonkeruun näkemyksen kautta ja palauttaa tulevan materiaalin poikkeama ohjausjärjestelmään, jotta toteuttaa käsittelyaseman korkean tarkkuuden paikannus.
MES Manufacturing Execution Management System
MES Manufacturing Execution Management Systemissä on avoin kehitysalusta, jolla MES-projektin toteuttaminen ja kehittäminen voidaan suorittaa käyttäjän tarpeiden mukaan nopeasti ja ketterästi järjestelmän taustalla olevaan alustaan perustuen, ja työvoiman tarvitsee vain ohjata työskennellä MES:n parametriohjeiden mukaisesti ja parantaa olemassa olevaa tuotannon asetustietoa kattavien tilastojen ja analyysien avulla kaavioiden ja kaavioiden muodossa.
Ytimen lataamisesta moduulin lopulliseen purkamiseen kunkin prosessin parametrit, tiedot ja muut saapuvat tiedot voidaan nopeasti tiedustella ja analysoida ajoissa MES-järjestelmän kautta, mikä tekee prosessista todella hallittavan ja tehokkaan.
Laserhitsausprosessin prosessitietopaketti on integroitu suoraan MES-järjestelmään, jotta käyttäjät voivat soittaa ja vaihtaa, koko MES-järjestelmä voi muuttaa tuotantolinjan suoraan lähes miehittämättömäksi tuotantopajaksi, ja ruumiillisten työntekijöiden tarvitsee vain täydentää reunojen materiaaleja, mikä parantaa turvallisuutta.
Varatun teollisuusviestintärajapinnan avulla käyttäjät voivat paitsi toteuttaa etävalvontaa ja -hallintaa myös tehokkaasti telakoitua yrityksen ERP:hen, mikä todella toteuttaa älykkään ja informatiivisen tehtaan.
