“RAYBET雷竞技官方入口”高功率激光扫描振镜焊接在动力电池制造中的应用

扫瞄振镜激光焊系统　　扫瞄振镜是一种优良的矢量扫瞄器件，它是一种类似的转动电机，基本原理是通电线圈在磁场中产生力矩，但振镜无法像普通电机一样转动，不能转动，转动角与电流成正比，与电流计一样，有所不同的是，镜片代替了表针。　　图1为扫瞄振镜系统的结构示意图，该系统主要由激光器、扩束镜、反射镜、电机底座、振镜电机、X和Y反射镜、F-THETA探讨镜组等几大部分构成，其中X、Y轴反射镜反射镜和F-THETA探讨镜为该系统最重要的组成部分。激光束以脉冲或倒数方式入射光到振镜上，两个反射镜可分别沿X、Y轴扫瞄，用计算机控制反射镜的光线角度，构建激光束的转动运动对待加工材料展开焊。普通探讨镜的焦平面为一曲面，无法确保焊的均匀分布性，而F-THETA镜的焦平面为一平面，该镜两组具备平场探讨的效果，能在激光束的有所不同入射角方向（远场与近场）上取得平坦焦平面的探讨效果，故可以使扫瞄系统的焦平面与待加工的工件表面互为重合，需要确保焊的均匀分布性。

　　图1扫瞄振镜结构示意图　　小功率激光扫描振镜系统焊应用于　　小功率激光扫描振镜焊一般来说指用于1000W激光功率以下的，以Nd-YAG脉冲激光器或光纤激光器作为焊光源，扫瞄振镜作为输入装置的激光振镜焊系统；具备激光光斑移动速度快（3000mm/s），定位精度低（0.001mm），焊范围大，需要水冷等特点，在IT、电池生产行业有大量应用于，其中18650电池及其模组生产中应用于尤为普遍，如图2右图，还包括：18650盖帽防护阀焊、盖帽铝圈焊、盖帽-电芯极耳焊，模组汇流片焊等，完全18650电池生产的激光焊都会使用扫瞄振镜激光焊系统。18650盖帽-电芯极耳焊一般来说是在自动化流水线上已完成，工件光阴到振镜焊头下时，夹具压紧工件，振镜高速已完成焊，焊时间仅有须要将近1秒，大族激光仪器焊事业部针对这些应用于研发了ST300高速时间分光激光焊接机，一台ST300激光器可以同时配上到几台振镜焊系统上，工作时可由激光器内高速振镜转动将每个脉冲激光分配输入到各个振镜系统上，充分利用了激光功率，如收到4台振镜系统上，1秒种可以已完成4个以上的电池极耳焊。图2.d.中的18650模组汇流板是并联模组中数十到数百个电池电极的装置，一般来说有厚铜板和厚镍板构成，必须激光将两者焊到一起，焊点一般来说产于在50*30cm或更大的范围上，用于振镜系统焊，激光光束可以以3000mm/s的速度较慢在各个焊点间冲刺，比其他激光焊方式慢数倍。

　　图2a.盖帽铝圈焊b.极耳-盖帽焊c.防护阀焊d.汇流板焊　　高功率激光振镜扫瞄焊系统　　高功率激光振镜焊一般来说使用1000w及以上激光功率的激光器作为焊激光光源，经常配上4000-6000w光纤激光器，可高速击穿焊2-3mm铝及铝合金。更高的激光功率意味著镜片必须忍受更高的热量，这对镜片材料、镜片的镀膜、风扇结构、生产工艺和组装工艺等都明确提出了很大拒绝。

首先，由于镜片必须忍受的功率很高，必须镜片本身具备很强的热稳定性，这就造成了镜片肖材自由选择很单一，无法利用多钟折射率的肖材人组设计，所以高功率平场镜头及光束镜的光学设计可玩性大大提高；其次为了忍受更大能量的激光，镀膜工艺的拒绝十分严苛，必须更加专业的镀膜设备及更为合理的膜系由；第三，由于激光功率相当大，必定带给系统的温度增高，系统的加热是必需要解决问题的重中之重，既要保证光学部件、电器部件的工作温度维持在适合的范围内，还要确保工作过程中的意味著可靠性及加热线路布置的合理性，水冷系统必须重复试验和设计变更最后证实拟合效果。经过大量研发，2015年，大族激光仪器焊事业部发售了首台自律研发的工业用高功率激光振镜加工系统Dragon系列，图3，Dragon系列限于与6kw及以下光纤激光器加工应用于，尤其限于于动力电池模组的激光焊。

本文来源：RAYBET雷竞技入口-www.fdjs.net