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可調環(huán)模光纖激光器

可調環(huán)模光纖激光器對方殼電池殼蓋密封焊具有很大的操作靈活性，無論是針對高速振鏡頂焊還是出射頭焊接方式。

如視頻所示：

努力提高電動汽車性能和降低其成本的主要工作集中在改進電池技術上。實際上，在這個過程中，電池設計和生產的每個環(huán)節(jié)都需進行重新考慮。例如，一些團隊正在探索新的電池材料。其目標是提高電池容量、充電速度和使用壽命，同時消除來源有問題或對環(huán)境有害的材料。?

其他公司則專注于電池制造技術；具體而言，就是開發(fā)能夠同時降低制造成本（尤其是提高產線節(jié)拍）并提高優(yōu)率的方法和材料。方殼電池殼蓋密封焊是這項成果的一個典型例子，Coherent 最近在激光焊接方面取得了巨大優(yōu)勢。

殼蓋密封焊的挑戰(zhàn)

殼蓋密封是在電芯入殼后完成的，因此在這個工序報廢的成本尤其高。??

密封焊是一段相對長的連續(xù)焊縫，比如 20x300mm 的方殼電池，焊縫環(huán)繞整個電池周長。制造商希望通過焊接工藝實現的關鍵目標包括：

氣密性焊接，即使電芯裝配不完美或不一致（尤其是在R角處）。

足夠的熔深、熔寬和低氣孔率，使焊縫足夠牢固，即使在受到振動和沖擊時，也不會開裂，從而維持電池使用壽命。

無飛濺，飛濺在焊接鋁時尤其容易產生，因為鋁在低溫下熔化，產生氣泡。

控制熱輸入。

環(huán)模光纖激光器已成為方殼電池殼蓋焊接的絕佳生產工具。在最常見的加工中，CNC機臺配合出射頭沿四周焊接，以實現所需的焊縫形狀。

這種方式提供了精確的機械定位和高度一致的焊接。這是因為激光束始終以同一角度入射工件表面，但這種方式焊接速度慢，成本高。

強大的功率控制

方殼電池是可以通過振鏡光動式實現更快的焊接速度的。但這帶來了幾個問題。首先，光束在接近工作范圍邊緣時會發(fā)生幾何變形，從圓形變?yōu)闄E圓形。對于大尺寸電芯，在殼體的R角和短邊尤其是問題。其次，這種光束變形會與R角處掃描方向的變化相結合，會產生不合格的焊縫質量。此外，不斷變化的光束大小和入射角會改變工作表面的功率密度，從而影響其焊接質量。

在Coherent 高意公司推出可調環(huán)模光纖激光技術 (ARM) 之前，實際上沒有辦法完全補償和改善所有這些問題。我們的?HighLight ARM?環(huán)模光纖激光器系列中，光束不僅僅是傳統(tǒng)的光束。相反，它是由一個中心光束，周圍環(huán)繞著另一圈環(huán)形光束組成，可以高速地對中心和環(huán)形光束的功率分別進行獨立控制。這樣，可對激光能量在焊接過程中的空間分布方式進行高度動態(tài)的控制。

這意味著，ARM 環(huán)模光纖激光器可以補償光束在接近振鏡工作范圍邊緣時的變形。具體來說，就是可以飛行調整中心光束和環(huán)形光束的功率比，使激光器始終如一地產生相同的焊接結果，即使在光束被拉長的情況下也是如此。而且，總功率（和功率比）也可以足夠快的速度調整，以配合掃描振鏡速度的變化，因為光束在進入R角時會減速，然后在離開R角時重新加速。此外，這種功率調整在先進的閉環(huán)實時控制下執(zhí)行，以確保最高工藝穩(wěn)定性、一致性和可重復性。

ARM 環(huán)模光纖激光器還可以獨立控制焊縫熔寬和熔深。這樣就無需在電芯裝配時保持嚴格的公差（間隙寬度）；降低公差要求可降低生產成本。它還可以最大限度地縮小熱影響區(qū) (HAZ)，實現高速焊接（>350 毫米/秒），并能夠覆蓋大掃描區(qū)域。?

所有這一切都克服了方形電池激光焊接在速度和質量之間的傳統(tǒng)權衡，并使振鏡焊接系統(tǒng)成為一種具有低成本、高性能的量產生產工藝。這些優(yōu)異的性能同樣可以使Coherent HighLight ARM 環(huán)模光纖激光器也成為出射頭焊接方式的更好選擇。

COHERENT 提供整體焊接解決方案

在當今的現代電池超級工廠中，將新設備快速上線與焊接工藝本身一樣具有挑戰(zhàn)性。為了加快實施速度，我們能夠提供更多用于殼蓋密封焊的產品，而不僅僅是 Coherent HighLight ARM 環(huán)模光纖激光器。再加上我們的?HIGHmotion 2D?或?RLSK?振鏡和視覺定位系統(tǒng)?HIGHvision，我們能夠為您的焊接應用提供完善的整體解決方案。此外，主流品牌的振鏡系統(tǒng)也與我們的激光器兼容。

我們的Coherent 實驗室團隊可以協(xié)助開發(fā)您的焊接系統(tǒng)配置和工藝。從而讓您快速、輕松無憂地設計、使用激光焊接工藝。

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