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I vantaggi diLaser a semiconduttore bluRispetto ai laser a semiconduttore near-infrared e ai laser a stato solido verdi.
Con un'ampia finestra di processo, il blu-ray può gestire ogni fase della produzione di celle e può saldare materiali più spessi e multipli come rame, oro e acciaio inossidabile di diversi millimetri di spessore. È ideale per la produzione di celle prismatiche, involucri di celle e l'integrazione di pacchi e celle di batterie.
UtilizzoUn semiconduttore bluSorgente luminosa con una lunghezza d'onda di 450 nm, il materiale in rame può essere fuso nella modalità di conduzione termica, in modo che la geometria della piscina fusa del materiale in rame sottile può essere regolata con precisione. L'assorbimento di energia stabile e il controllo preciso del processo di conduzione termica sono particolarmente importanti per la saldatura a penetrazione profonda di materiali in rame sottile, principalmente perché aiuta a prevenire alte pressioni che possono danneggiare o spruzzare il materiale sottile. È particolarmente proof che si verifichi durante la saldatura di fogli di rame sottili impilati, che possono creare spazi irregolari difficili da controllare a causa della deformazione dei fogli impilati. Quando la saldatura di testa è stata realizzata su 34 fogli di rame impilati utilizzando un laser a diodi blu da 580W e una velocità di 2 m/min, le larghezze di saldatura> 0.8mm possono essere formate con una porosità minima e un basso sottosquadro. Per la saldatura del filetto sui bordi della pila di fogli, le estremità della lamina sono state sciolte con successo in un'area ad alta sezione trasversale e completamente conformi alla lamina solida. Sia nella saldatura di testa che nei bordi, si ottiene un collegamento meccanico perfetto e un'ottima conduttività elettrica.
La lamina di rame è stata scansionata con un laser dalla superficie superiore ad una velocità di circa 10 mm/s in uno stato in cui tre fogli di rame sono stati impilati a uno spessore di 30 um. Dall'uscita della fibra con un diametro del nucleo di 100 um è concentrato ad un rapporto di proiezione di 1:1, il diametro del punto laser sulla superficie del campione è anche di 100 um, che ottiene una buona qualità di saldatura e riduce l'influenza del calore sui detriti e dell'ambiente circostante.
La stampante è in grado di realizzare rame puro utilizzando un laser a semiconduttore a luce blu sviluppato dall'università di Osaka. Un diametro spot focalizzato al laser di 100 um si ottiene sul letto della polvere e il rame puro con elevata conduttività elettrica e elevata conduttività termica può essere laminato, che era difficile da sciogliere con i laser near-infrared prima, e questa tecnologia dovrebbe essere applicata ai veicoli aerospaziali ed elettrici, ecc. sul campo industriale.
Una maggiore profondità di penetrazione apre anche le applicazioni dei veicoli elettrici e i produttori di EV si stanno rivolgendo ai progetti di avvolgimento della barra per aumentare l'efficienza termica ed elettrica. Le tre saldature a forcina laser blu mostrano una qualità costante, che è critica per migliorare l'efficienza produttiva. I laser blu possono produrre saldature a forcina, che sono importanti per la produzione di motori ad alta densità e ad alta resistenza.
L'alta potenza e l'alta luminosità aumentano anche la flessibilità del processo di saldatura, rendendo possibile espandere la gamma di materiali di lavorazione. Ad esempio, rame e zinco in ottone hanno proprietà termiche molto diverse, che pongono problemi per la saldatura di alta qualità, ma i laser industriali blu sono facilmente gestibili e ora possono saldare materiali in ottone comunemente utilizzati nella produzione di elettrodomestici. La ricerca precedente mostra che i laser blu saranno in grado di risolvere efficacemente il difficile problema della saldatura di metalli dissimili. La saldatura di metalli dissimili è una sfida perché ogni materiale ha proprietà termiche, ottiche e meccaniche uniche. La saldatura di metalli dissimili produce spesso la formazione di composti intermetallici, aree di leghe dissimili che riducono le proprietà meccaniche ed elettriche e la consistenza del giunto. L'ultima generazione di laser a diodi blu ha un'ampia gamma di parametri di processo e può saldare materiali dissimili con difetti minimi. Mentre rame e zinco in ottone hanno proprietà termiche molto diverse che pongono problemi per la saldatura di alta qualità, per i laser a diodi blu sono facilmente gestiti.
