Tiến bộ trong công nghiệp hóa sợi quang liên tục cấp kilowatt trong nước

April 10, 2024


01: Phát triển ứng dụng năng lượng mới


Do đặc điểm hoạt động sóng ngắn của nó, laser xanh có các ứng dụng quan trọng trong xử lý chính xác laser, hiển thị laser, y sinh, vi điện tử, lưu trữ thông tin,đo quang học và các lĩnh vực khácTrong lĩnh vực chế biến công nghiệp, vì các vật liệu khác nhau có tỷ lệ hấp thụ khác nhau cho laser trong các băng tần bước sóng khác nhau,xu hướng tổng thể là càng ngắn bước sóng của laserĐồng là kim loại được sử dụng nhiều thứ ba trên thế giới sau sắt và nhôm.Nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp cao cấp, chẳng hạn như xe năng lượng mới, hàng không vũ trụ, tàu cao tốc, các sản phẩm đầu cuối thông minh và truyền thông điện tử.Laser sợi hồng ngoại băng tần 1 micron hiện đang được sử dụng trên quy mô lớn có sự hấp thụ đồng yếu, và tỷ lệ hấp thụ thay đổi đáng kể theo nhiệt độ (4%~17%). Các vấn đề trên có tác động tiêu cực lớn đến các lĩnh vực ứng dụng khác nhau của vật liệu đồng.trong quá trình chế biến pin điện cho xe năng lượng mới, phun nước sẽ không chỉ ảnh hưởng đến hiệu quả hàn của vật liệu đồng mà còn ảnh hưởng đến an toàn sản xuất, hiệu suất và tuổi thọ của pin. .
Ở nhiệt độ phòng, tỷ lệ hấp thụ đồng của các bước sóng cận hồng ngoại (khoảng 1 μm) là dưới 5%, tương đương với 95% ánh sáng laser được phản xạ.Tỷ lệ hấp thụ đồng cho bước sóng ánh sáng xanh (515nm hoặc 532nm) vượt quá 40%, gần như một thứ tự lớn hơn so với băng tần cận hồng ngoại.chiều dài sóng ngắn của laser màu xanh lá cây tự nhiên có một góc phân rã chùm thấp hơn và một điểm tập trung nhỏ hơn, vì vậy nó có nhiều lợi thế hơn trong chế biến.laser sợi xanh dựa trên công nghệ laser sợi năng lượng cao đang bùng nổ sẽ có triển vọng ứng dụng rộng do công suất trung bình cao, chất lượng chùm tia tốt, sự ổn định mạnh mẽ và nhiều lợi thế khác.đã tạo ra nhiều sự không chắc chắn trong nền kinh tế toàn cầuHoạt động kinh tế trong nước nói chung ổn định và tốc độ tăng trưởng đã chậm lại, dẫn đến nhu cầu về năng lực sản xuất mới giảm.Khi sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp năng lượng mới bước vào một giai đoạn mới, nhu cầu về nguồn ánh sáng hàn chất lượng cao, ổn định cao và hiệu quả cao đang tăng nhanh chóng.Các tia laser xanh cực cao năng lượng trong nước đã cải thiện đáng kể ngành công nghiệp năng lượng mới của đất nước tôiĐiều này rất quan trọng để giảm chi phí hiệu quả và phát triển nhanh chóng.

 

Tình trạng hiện tại của nghiên cứu về đèn xanh liên tục 2 watt


Trong những năm gần đây, laser ánh sáng xanh thương mại đã đạt được những tiến bộ lớn.Công ty TRUMPF của Đức và Công ty IPG của Mỹ đã đạt được hiệu suất ánh sáng xanh cực cao hơn 3 kW và 1 kW thông qua công nghệ laser đĩa và công nghệ laser sợi, tương ứng

 

Hiện tại, chỉ có Shenzhen OUDA Laser có thể cung cấp laser ánh sáng xanh sợi liên tục công suất cao theo lô ở Trung Quốc.OUHK Laser đã dẫn đầu trong việc tung ra một laser xanh 500W một chế độ có thể được sử dụng cho chế biến kim loại phản xạ caoLaser này đã được sử dụng hàng loạt trong sản xuất pin điện, ứng dụng hàn và in 3D. Vào tháng 7 cùng năm, OUHK Laser đã hoàn thành một nguyên mẫu đèn xanh liên tục kilowatt.Vào tháng 9 năm 2023, laser ánh sáng xanh liên tục một chế độ 1000W, được đánh bóng trong hơn một năm, đã chính thức ra thị trường.đầu ra sợi kết nối 1000W/2000W/3000W đa chế độ sợi ánh sáng xanh laser đã được đưa ra để hàn vật liệu phản xạ caoCung cấp các giải pháp chuyên nghiệp hơn.
03Gongda Laser 1000W phát sáng xanh liên tục một chế độ


Dữ liệu một phần của thử nghiệm ánh sáng xanh liên tục 1000W một chế độ của OUHK Laser PN: GCL-1000-F-S-W
04 OUHK Laser 3000W đèn xanh liên tục đa chế độ


Dữ liệu một phần của thử nghiệm đèn xanh liên tục đa chế độ OUHK Laser 3000W
Tiến trình ứng dụng hàn điển hình


Ánh sáng xanh liên tục công suất cao kilowatt hiện có thể được sử dụng trong hàn pin điện cho xe năng lượng mới.có thể được chia thành một số loại hànĐối với các nhu cầu hàn này, laser hồng ngoại hiện nay chủ yếu được sử dụng.Vì tốc độ hấp thụ của các vật liệu đồng và nhôm cho các bước sóng hồng ngoại là thấp, nói chung là 2% ~ 5% ở nhiệt độ phòng, hiệu quả hấp thụ thấp và hấp thụ không ổn định, dẫn đến một hồ hàn không ổn định dễ bị phun lớn, lỗ chân lông, vết nứt,và Một vùng nhiệt ảnh hưởng tương đối lớn sẽ được hình thành, dẫn đến hiệu ứng hàn thấp và năng suất, đó là một điểm đau trong hàn pin lithium hiện tại.sự xuất hiện của laser hiệu suất cao liên tục đặc biệt là hình nhẫn, cùng với các bước quy trình như mạ niken và kẽm trên bề mặt của vật liệu hàn, đã giảm bớt một số vấn đề hàn của vật liệu phản xạ cao đến một mức độ nhất định.Trong hàn của nhiều lớp và đồng trong pin lithium, cũng như hàn các vật liệu kim loại khác nhau giữa đồng và nhôm, laser hồng ngoại hiện đang được sử dụng để hàn, và tỷ lệ năng suất thấp.Phản hồi từ các thiết bị đầu cuối cho thấy cho các pin hình trụ lớn dòng 46 trong tương lai, hàn laser hồng ngoại sẽ được sử dụng cho hàn tab đầy đủ, và tỷ lệ lợi suất trên đường thử nghiệm là dưới 80%; nếu sử dụng laser xanh công suất cao để hàn, tỷ lệ lợi suất có thể đạt 95% trên.Để có được hiệu quả hàn cao hơn và hiệu ứng hàn tốt hơn, OUDA Laser đã tung ra một đèn xanh liên tục công suất cao 1000-3000W, được chính thức đưa ra thị trường vào khoảng tháng 9 năm nay.


Một số trường hợp hàn ánh sáng xanh công suất cao được hiển thị dưới đây: (1) Ống hàn điện cực tích lũy điện dòng âm pin hình trụ lớn, phương pháp hàn: Ống hàn đống tấm đồng;vật liệu hàn: 0.2mm đồng và 30 lớp tấm đồng 6 mm;
(2) hàn đồng-aluminium: hàn cột nắp, phương pháp hàn: hàn phù hợp đồng-aluminium; vật liệu hàn: hàn cột đồng và cột nhôm:


(3) Phòng vuông ốp pin adapter phần hàn, phương pháp hàn: đồng-nước hàn tùy chỉnh, vật liệu hàn: đồng dày 1mm:
(4) hàn của tab nhiều lớp và cột pin hình vuông, phương pháp hàn: hàn tấm nhôm-đồi nhôm, vật liệu hàn:50 lớp tab tích cực (phương pháp hàn trước siêu âm) và các cột tích cực pin hình vuông (3 mm):

 

(5) hàn tab nhiều lớp và cột pin hình vuông, phương pháp hàn: hàn đồng nhựa-bốm chồng, vật liệu hàn:50 lớp tab âm (phát trước siêu âm) và 3mm hình vuông case pin cực âmKết quả hàn là như sau:


06In 3D bằng laser xanh


Vào ngày 28 tháng 6 năm 2023, tại Diễn đàn phát triển ngành công nghiệp sản xuất phụ gia (Guangzhou) và Hội nghị thường niên ngành công nghiệp sản xuất phụ gia năm 2023, Zuo Shiquan,kỹ sư trưởng của Trung tâm phát triển ngành công nghiệp thiết bị của Bộ Công nghiệp và Công nghệ thông tin, nói rằng trung tâm cốt lõi của hệ thống công nghiệp hiện đại Các đỉnh cao chỉ huy là các máy móc mẹ công nghiệp, được chia thành sản xuất phụ gia,Sản xuất trừ và sản xuất vật liệu tương đươngLà một hướng phát triển và lĩnh vực chính của máy móc công nghiệp, sản xuất phụ gia cũng là một lĩnh vực và hướng chính của sức mạnh sản xuất của chúng tôi.Tốc độ phát triển sản xuất phụ gia là một nền tảng quan trọng để thúc đẩy sự phát triển của sản xuất cao cấp, thông minh, và sản xuất xanh. quy mô của ngành công nghiệp sản xuất phụ gia dự kiến sẽ vượt quá 100 tỷ trong năm năm tới.nếu tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm là 25%Một số điện thoại di động có màn hình gập được phát hành vào năm 2023, cũng như nhà lãnh đạo điện tử tiêu dùng Apple,đã bắt đầu sử dụng thiết bị in 3D để chế biến các bộ phận chính xác, đánh dấu sự khởi đầu của thiết bị in 3D kim loại vào chuỗi cung ứng thiết bị của thị trường điện tử tiêu dùng tỷ đô la.Tăng các kịch bản ứng dụng, và chi phí đơn vị giảm dần, không gian trong tương lai cho thiết bị in 3D kim loại là rất lớn.TRUMPF của Đức hiện là nhà sản xuất duy nhất trên thế giới tung ra thiết bị in 3D kim loại laser xanh công suất caoTuy nhiên, do giá cao của laser và thiết bị, việc quảng bá ứng dụng đã chậm.Laser ánh sáng xanh sợi QCW công suất cao của IPG có thể được sử dụng làm nguồn ánh sáng cho in 3D các vật liệu kim loại phản xạ cao. OUHK Laser đã trở thành nhà sản xuất thứ ba trên thế giới ra mắt laser ánh sáng xanh công suất cao. Nó sẽ ra mắt ánh sáng xanh liên tục 500W một chế độ vào năm 2022.nó sẽ tung ra một chế độ và nhiều chế độ kilowatt liên tục ánh sáng xanh laser cho vật liệu phản xạ cao (sạch ánh sáng xanh 3D in đồngThiết bị in 3D bằng laser xanh có thể đáp ứng hầu hết các nhu cầu in 3D của các vật liệu kim loại thường được sử dụng,bao gồm tất cả các loại vật liệu cho thiết bị in 3D kim loại hồng ngoạiĐặc biệt là cho in 3D của vật liệu đồng tinh khiết, chúng tôi đã tiến hành rất nhiều xác minh và thử nghiệm.mật độ của các mẫu in 3D của các vật liệu đồng tinh khiết có thể đạt hơn 990,5%, và các thông số vật liệu của các mẫu in là độ bền cơ học, dẫn nhiệt và dẫn điện. Về cơ bản tương đương với các mẫu đúc.