레이저 용접

청색-적외선 하이브리드 레이저 기술로 용접 혁명을 일으키다

전기자동차에 사용되는 배터리 제조 과정에서 구리 소재는 튐 현상 없이 고속으로 용접되기 때문에 독특한 과제를 안고 있습니다. 1000nm 파장 근처의 적외선 레이저를 사용한 기존 용접은 낮은 에너지 흡수율 및 공정 불안정성과 같은 문제에 직면해 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 보다 안정적이고 효율적인 대안을 제공하는 혁신적인 청색-적외선 복합 레이저 용접 기술이 개발되었습니다. 이 블로그 게시물에서는 이 접근 방식의 장점과 전기 자동차 배터리용 구리 용접을 어떻게 혁신하는지 자세히 설명합니다.

적외선 레이저 용접의 과제

전기 자동차 배터리의 구리 고속 용접에는 일반적으로 적외선(IR) 레이저가 사용되는데, 이는 낮은 에너지 흡수율과 공정 불안정성이라는 두 가지 중요한 장애물을 제시합니다. 구리가 가열되면 IR 레이저에 대한 흡수율이 증가하여 기공 형성 및 튀김과 같은 불안정성을 초래합니다. 또한, 고출력 IR 레이저는 다음을 손상시킬 수 있습니다. 레이저 용접기 구리 표면에서 반사된 에너지로 인해 발생합니다.

블루 레이저의 장점

구리는 청색 레이저 광을 약 60%의 비율로 흡수하며 이는 IR 광보다 훨씬 더 높습니다. 보고서에 따르면 구리 가공에 블루 다이오드 레이저 용접기를 사용하여 구리 포일 및 시트의 고효율, 고품질 용접을 달성할 수 있는 가능성이 나타났습니다. 그러나 블루 레이저는 근적외선 레이저보다 비용이 더 높으며 최대 출력이 2000W로 제한됩니다.

혁신적인 청색-적외선 복합 용접 공정

청색 레이저와 적외선 레이저의 장점을 결합하고 한계를 극복한 라세르차이나 엔지니어들은 청색-적외선 복합 용접 공정을 제안했습니다. 이 접근 방식은 청색 레이저 광으로 시작하여 구리 표면을 효과적으로 녹인 다음 적외선 레이저를 사용하여 용융 풀을 깊게 합니다. 이 기술은 실험과 수치 시뮬레이션을 통해 엔지니어에 의해 연구되어 유망한 결과를 얻었습니다.

복합 레이저로 향상된 용접 효율성

예열용 청색 반도체 레이저와 용접용 단일 모드 파이버 레이저를 사용하는 LASERCHINA의 복합 레이저 시스템 개발은 청색광으로 예열하면 파이버 레이저 광에 대한 구리의 흡수율이 증가하여 용융 부피가 커지고 용융 부피가 커진다는 것을 보여주었습니다. 용접 효율이 향상되었습니다. 이 시스템은 단일 모드 광섬유 레이저를 단독으로 사용하는 것보다 더 효과적인 것으로 입증되었습니다.

에너지 흡수 및 효율 안정화

엔지니어들은 동축 복합 청색-적외선 레이저 용접 기계를 사용하여 내부의 용융 풀과 열 대류를 안정화할 수 있었으며 이는 용접 공정의 안정성에 영향을 미칠 뿐만 아니라 장비의 수명도 연장했습니다. 레이저의 에너지 흡수는 이러한 요인에 큰 영향을 미치며, 청색광은 적외선 레이저의 에너지 효율을 향상시키고 안정화시키는 것으로 나타났습니다.

결론

청색-적외선 복합 레이저 용접 공정은 특히 전기 자동차 배터리에 사용되는 구리와 같은 고반사 금속의 레이저 용접 기술 분야에서 상당한 발전을 나타냅니다. 이는 청색광의 높은 흡수율을 활용하여 기존 IR 레이저 용접에서 발생하는 주요 과제를 해결합니다. 엔지니어들이 연구하고 테스트한 이 혁신적인 접근 방식은 용접 효율성을 향상시킬 뿐만 아니라 공정 안정성을 향상시켜 잠재적으로 전기 자동차 부품 제조의 새로운 표준을 제시합니다. 레이저 용접기 가격의 경쟁력이 높아짐에 따라 이러한 첨단 기술의 채택이 크게 증가하여 효율적이고 안정적인 용접 솔루션을 찾는 산업에 도움이 될 수 있습니다.

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