Fortschritte bei der Industrialisierung der inländischen kontinuierlichen Glasfaserverbindung auf Kilowatt-Ebene

April 10, 2024


01: Entwicklung neuer Energieanwendungen


Aufgrund ihrer kurzen Wellenlängen haben grüne Lasers wichtige Anwendungen in der Präzisionsverarbeitung von Lasern, Laseranzeigen, Biomedizin, Mikroelektronik, Informationsspeicherung,optische Messung und andere Bereiche- im Bereich der industriellen Verarbeitung, da verschiedene Materialien unterschiedliche Absorptionsraten für Laser in verschiedenen Wellenlängenbändern aufweisen,Der allgemeine Trend ist, dass je kürzer die Wellenlänge des Lasers, je größer die Photonenergie und je höher die Absorption von hochreflektierenden Metallmaterialien.Es wird in vielen High-End-Industriefeldern weit verbreitet, wie z. B. neue Energiefahrzeuge, Luftfahrt, Hochgeschwindigkeitszüge, intelligente Endgeräte und elektronische Kommunikation.Der derzeit in großem Maßstab verwendete Infrarotfaserlaser im 1-Mikron-Band hat eine schwache KupferabsorptionBei der Verarbeitung von Kupfermaterialien gibt es große Spritzer, Poren und Risse. , große thermische Auswirkungen, unkontrollierbare Durchdringung und andere Mängel.bei der Verarbeitung von Batterien für Kraftfahrzeuge mit neuer Energie, wird der Spritz nicht nur das Schweißvermögen der Kupfermaterialien beeinträchtigen, sondern auch die Produktionssicherheit, Leistung und Lebensdauer der Batterie beeinträchtigen. .
Bei Raumtemperatur beträgt die Absorptionsrate von Kupfer bei nahen Infrarot-Wellenlängen (ca. 1 μm) weniger als 5%, was 95% des reflektierten Laserlichts entspricht.Die Absorptionsrate von Kupfer bei grüner Lichtwellenlänge (515 nm oder 532 nm) übersteigt 40%Im Vergleich zum üblichen 1-Mikron-Band-Nein-Infrarot-Laser ist der Anteil an der Schalldose in der Infrarot-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Band-Banddie kurze Wellenlänge des grünen Lasers hat natürlich einen niedrigeren Strahl Divergenzwinkel und eine kleinere fokussierte Punkt, so dass es mehr Vorteile bei der Verarbeitung hat.Grüne Faserlaser auf der Grundlage der derzeit boomenden Hochleistungsfaserlasertechnologie werden aufgrund ihrer hohen Durchschnittsleistung breite Anwendungsmöglichkeiten habenDie internationale Lage verändert sich ständig und es gibt häufig regionale Konflikte zwischen den Großmächten.Das hat viele Unsicherheiten in der Weltwirtschaft verursacht.Die inländische Wirtschaft ist im allgemeinen stabil und die Wachstumsrate hat sich verlangsamt, was zu einer geringeren Nachfrage nach neuen Produktionskapazitäten führt.Da die rasante Entwicklung der neuen Energiewirtschaft ein neues Stadium erreicht, steigt die Nachfrage nach hochwertigen, stabilen und leistungsfähigen Schweißlichtquellen rasant an.Inländische ultra-hochleistungsfähige grüne Laser der Kilowattklasse haben die neue Energieindustrie meines Landes erheblich verbessertEs ist von großer Bedeutung, die Kosten effizient zu senken und sich rasch zu entwickeln.

 

Aktueller Stand der Forschung an einem 2-Watt-Durchlaufgrünlicht


In den letzten Jahren haben die kommerziellen Laser mit grünem Licht große Fortschritte gemacht.Die deutsche Firma TRUMPF und die amerikanische Firma IPG haben mittels Scheibenlasertechnologie und Glasfasertechnologie eine Ultra-Hochleistungsgrüne Lichtleistung von mehr als 3 kW und 1 kW erzielt., bzw.

 

Derzeit kann nur Shenzhen OUDA Laser in China hochleistungsfähige kontinuierliche Glasfaser-Grünlichtlaser in Chargen liefern.OUHK Laser war führend bei der Einführung eines 500W-Grünlasers mit einem einzigen Modus, der für die hochreflektierende Metallbearbeitung verwendet werden kannDieser Laser wurde in Chargen in der Batterieherstellung, Schweißanwendungen und 3D-Druck eingesetzt.Im September 2023, wurde der seit mehr als einem Jahr polierte, 1000W-Lauflaser mit einem einzigen Modus, offiziell auf den Markt gebracht.Der Faserkopplungs-Ausgang 1000W/2000W/3000W Multi-Mode-Faser-Grünlichtlaser wurde für das Schweißen hochreflektierender Materialien eingeführt. professionellere Lösungen bieten.
03Gongda Laser 1000W einmodischer kontinuierlicher Grünlichtemitter


Teildaten der 1000W-einmodischen kontinuierlichen Grünlichtprüfung des OUHK Laser PN: GCL-1000-F-S-W
04 OUHK Laser 3000W mehrmodisches kontinuierliches grünes Licht


Teildaten der OUHK Laser 3000W mehrmodischen kontinuierlichen Grünlichtprüfung Produktnummer: GCL-3000-B-I-W
Typischer Fortschritt der Schweißanwendung


Die wichtigsten Schweißmaterialien für Lithiumbatterien sind Kupfer und Lithium.mit einer Breite von mehr als 20 mm,Für diese Schweißanforderungen werden derzeit vor allem Infrarotlaser eingesetzt.Da die Absorptionsgeschwindigkeit von Kupfer- und Aluminiummaterialien für Infrarotwellenlängen gering ist, in der Regel 2%~5% bei Raumtemperatur, ist die Absorptionswirksamkeit gering und die Absorption instabil, was zu einem instabilen Schweißbecken führt, der anfällig für große Spritzereien, Poren, Risse,und eine relativ große Hitzezone wird gebildet, was zu einem geringen Schweißwirkung und -ausbeute führt, was bei der aktuellen Lithiumbatterieschweißtechnik ein Schmerzpunkt darstellt.die Entstehung von besonders ringförmigen, durchgängigen Hochleistungslasern, verbunden mit Prozessschritten wie Nickel- und Zinkbeschichtung auf der Oberfläche von Schweißmaterialien, haben einige Schweißprobleme von hochreflektierenden Materialien bis zu einem gewissen Grad gelindert.Bei der Schweißung von mehrschichtigen Lugs und Kupfer in Lithiumbatterien, sowie das Schweißen unterschiedlicher Metallmaterialien zwischen Kupfer und Aluminium, werden zur Zeit Infrarotlaser zum Schweißen eingesetzt, und die Ausbeute ist gering.Die Rückmeldungen von Endgeräten zeigen, daß für zukünftige Hauptströmung 46-Serie große ZylinderbatterienBei der vollständigen Schweißung mit Infrarotlaser wird die Ausbeute auf der Prüflinie weniger als 80% betragen; bei der Verwendung eines Hochleistungs-Grünlasers kann die Ausbeute 95% erreichen.Um eine höhere Schweißleistung und bessere Schweißwirkungen zu erzielen, OUDA Laser hat ein leistungsstarkes kontinuierliches grünes Licht von 1000-3000W auf den Markt gebracht, das offiziell um September dieses Jahres auf den Markt gebracht wurde.


Einige hochleistungsfähige Grünlichtschweißverfahren sind nachstehend dargestellt: (1) Schweißvorgang mit einer großen zylindrischen Batterie mit negativer Elektrode, die den Strom aufnimmt, Schweißvorgang mit einer Schweißplatte, Schweißmethode: Schweißvorgang mit Kupferfolie;Schweißmaterial: 0,2 mm Kupfer und 30 Schichten 6 mm Kupferfolie;
(2) Kupfer-Aluminium-Schweißen: Schweißen mit Kappenstangen, Schweißmethode: Kupfer-Aluminium-Schneidschweißen; Schweißmaterial: Kupferkappe und Aluminiumstange:


(3) Schweißverfahren: Kupfer-Kupfer-Schneidschweiß, Schweißmaterial: Kupfer 1 mm dick:
(4) Schweißen von mehrschichtigen Tabs und quadratischen Batteriestangen, Schweißverfahren: Schweißen von Aluminiumfolie und Aluminiumstapeln, Schweißmaterialien:50 Schichten positiver Tabs (Ultraschallvorschweißung) und positiver Batterieposts mit quadratischem Fall (3 mm):

 

(5) Schweißen von mehrschichtigen Tabs und quadratischen Batteriestangen, Schweißverfahren: Kupferfolie-Kupferstapel-Schweißen, Schweißmaterialien:50 Schichten negativer Tabs (Ultraschallvorschweißen) und 3 mm Quadratkasten-Batterie-NegativpoleDie Schweißergebnisse sind wie folgt:


06Druck mit grünem Laser


Am 28. Juni 2023 im Forum für die Entwicklung der additiven Fertigungsindustrie (Guangzhou) und der Jahreskonferenz für die additive Fertigungsindustrie 2023, Zuo Shiquan,Chefingenieur des Zentrums für die Entwicklung der Anlagenindustrie des Ministeriums für Industrie und InformationstechnologieDie wichtigsten Maschinen sind die industriellen Muttermaschinen, die in additive Fertigung unterteilt sind.Subtraktive Herstellung und Herstellung gleichwertiger StoffeAls Schlüsselentwicklungsrichtung und Feld der industriellen Maschinen ist die additive Fertigung auch ein Schlüsselfeld und eine Schlüsselrichtung unserer Fertigungskraft.Die Beschleunigung der Entwicklung der additiven Fertigung ist eine wichtige Grundlage für die Förderung der Entwicklung von High-End-Produkten.In den nächsten fünf Jahren wird das Ausmaß der additiven Fertigungsindustrie voraussichtlich 100 Milliarden Euro übersteigen.wenn die durchschnittliche Jahreswachstumsrate 25% beträgtEs gibt mehrere Faltbildschirm-Flaggschiff-Mobiltelefone, die im Jahr 2023 veröffentlicht werden, sowie den Marktführer für Unterhaltungselektronik, Apple,3D-Druckgeräte für die Präzisionsbearbeitung von Teilen eingesetzt haben, markiert den Beginn der Metall-3D-Druckgeräte in der Lieferkette der Geräte der Billionen-Dollar-Konsum-Elektronik-Markt.Anwendungsszenarien erhöhen, und die Stückkosten allmählich sinken, ist der Zukunftsraum für 3D-Druckgeräte für Metall riesig.Der deutsche Hersteller TRUMPF ist derzeit der einzige Hersteller auf der Welt, der Hochleistungs-Green Laser Metal 3D-Druckgeräte auf den Markt bringtAufgrund des hohen Preises von Lasern und Ausrüstungen ist die Förderung der Anwendung jedoch langsam gewesen.IPG's hochleistungsfähiger QCW-Kilowatt-Faser-Grünlichtlaser kann als Lichtquelle für den 3D-Druck hochreflektierender Metallmaterialien verwendet werdenOUHK Laser ist der dritte Hersteller der Welt, der Hochleistungs-Grünlichtlaser auf den Markt bringt.Es wird einmodische und mehrmodische Kilowatt-kontinuierliche Grünlichtlaser für hochreflektierende Materialien (reines Grünlicht 3D-Druck von Kupfer) auf den Markt bringen., Kupferlegierung, Aluminiumlegierung usw.) und Edelmetalle (Gold, Silber).einschließlich aller Arten von Materialien für Infrarot-Metall-3D-DruckgeräteBesonders für den 3D-Druck von reinen Kupfermaterialien haben wir eine Menge Überprüfung und Test durchgeführt.Die Dichte der 3D-gedruckten Proben von reinen Kupfermaterialien kann mehr als 99 erreichen.5%, und die Materialparameter der gedruckten Proben sind mechanische Festigkeit, Wärmeleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit.