অ্যালুমিনিয়াম শেল ব্যাটারির জন্য লেজার ওয়েল্ডিং প্রযুক্তির বিস্তারিত ব্যাখ্যা

স্কয়ার অ্যালুমিনিয়াম শেল লিথিয়াম ব্যাটারির অনেক সুবিধা রয়েছে যেমন সাধারণ গঠন, ভালো প্রভাব প্রতিরোধ ক্ষমতা, উচ্চ শক্তির ঘনত্ব এবং বৃহৎ কোষ ক্ষমতা। তারা সর্বদা গার্হস্থ্য লিথিয়াম ব্যাটারি উত্পাদন এবং বিকাশের প্রধান দিক, বাজারের 40% এরও বেশি।

বর্গাকার অ্যালুমিনিয়াম শেল লিথিয়াম ব্যাটারির গঠন চিত্রে দেখানো হয়েছে, যা ব্যাটারি কোর (ধনাত্মক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড শীট, বিভাজক), ইলেক্ট্রোলাইট, শেল, শীর্ষ কভার এবং অন্যান্য উপাদানগুলির সমন্বয়ে গঠিত।

বর্গক্ষেত্র অ্যালুমিনিয়াম শেল লিথিয়াম ব্যাটারি গঠন

বর্গাকার অ্যালুমিনিয়াম শেল লিথিয়াম ব্যাটারির উত্পাদন এবং সমাবেশ প্রক্রিয়া চলাকালীন, প্রচুর সংখ্যকলেজার ঢালাইপ্রক্রিয়াগুলি প্রয়োজন, যেমন: ব্যাটারি কোষ এবং কভার প্লেটের নরম সংযোগের ঢালাই, কভার প্লেট সিলিং ঢালাই, সিলিং পেরেক ঢালাই ইত্যাদি। লেজার ঢালাই হল প্রিজম্যাটিক পাওয়ার ব্যাটারির প্রধান ঢালাই পদ্ধতি। উচ্চ শক্তির ঘনত্ব, ভাল শক্তি স্থিতিশীলতা, উচ্চ ঢালাই নির্ভুলতা, সহজ পদ্ধতিগত একীকরণ এবং অন্যান্য অনেক সুবিধার কারণে,লেজার ঢালাইপ্রিজম্যাটিক অ্যালুমিনিয়াম শেল লিথিয়াম ব্যাটারির উৎপাদন প্রক্রিয়ায় অপরিবর্তনীয়। ভূমিকা

মাভেন 4-অক্ষ স্বয়ংক্রিয় গ্যালভানোমিটার প্ল্যাটফর্মফাইবার লেজার ঢালাই মেশিন

টপ কভার সিলের ওয়েল্ডিং সীম হল স্কয়ার অ্যালুমিনিয়াম শেল ব্যাটারির সবচেয়ে দীর্ঘতম ওয়েল্ডিং সীম এবং এটি ওয়েল্ডিং সীম যা ঢালাই করতে সবচেয়ে বেশি সময় নেয়। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, লিথিয়াম ব্যাটারি উত্পাদন শিল্প দ্রুত বিকশিত হয়েছে, এবং শীর্ষ কভার সিলিং লেজার ওয়েল্ডিং প্রক্রিয়া প্রযুক্তি এবং এর সরঞ্জাম প্রযুক্তিও দ্রুত বিকশিত হয়েছে। বিভিন্ন ঢালাই গতি এবং সরঞ্জামের কার্যকারিতার উপর ভিত্তি করে, আমরা মোটামুটিভাবে শীর্ষ কভার লেজার ঢালাই সরঞ্জাম এবং প্রক্রিয়াগুলিকে তিনটি যুগে ভাগ করি। সেগুলি হল 1.0 যুগ (2015-2017), ওয়েল্ডিং গতি <100mm/s সহ, ​​2.0 যুগ (2017-2018) 100-200mm/s সহ, ​​এবং 3.0 যুগ (2019-) 200-300mm/s। নিম্নলিখিতগুলি সময়ের পথ ধরে প্রযুক্তির বিকাশকে প্রবর্তন করবে:

1. শীর্ষ কভার লেজার ঢালাই প্রযুক্তির 1.0 যুগ

ঢালাই গতি＜100 মিমি/সেকেন্ড

2015 থেকে 2017 পর্যন্ত, নীতি দ্বারা চালিত গার্হস্থ্য নতুন শক্তির যানবাহন বিস্ফোরিত হতে শুরু করে এবং পাওয়ার ব্যাটারি শিল্প প্রসারিত হতে শুরু করে। যাইহোক, গার্হস্থ্য উদ্যোগের প্রযুক্তি সঞ্চয় এবং প্রতিভা মজুদ এখনও অপেক্ষাকৃত ছোট. সম্পর্কিত ব্যাটারি উত্পাদন প্রক্রিয়া এবং সরঞ্জাম প্রযুক্তিগুলিও তাদের শৈশবকালে, এবং সরঞ্জাম অটোমেশনের মাত্রা তুলনামূলকভাবে কম, সরঞ্জাম নির্মাতারা সবেমাত্র পাওয়ার ব্যাটারি উত্পাদনে মনোযোগ দিতে শুরু করেছে এবং গবেষণা ও উন্নয়নে বিনিয়োগ বাড়াতে শুরু করেছে। এই পর্যায়ে, বর্গাকার ব্যাটারি লেজার সিলিং সরঞ্জামের জন্য শিল্পের উত্পাদন দক্ষতার প্রয়োজনীয়তা সাধারণত 6-10PPM হয়। সরঞ্জাম সমাধান সাধারণত একটি সাধারণ মাধ্যমে নির্গত করার জন্য একটি 1kw ফাইবার লেজার ব্যবহার করেলেজার ঢালাই মাথা(ছবিতে দেখানো হয়েছে), এবং ঢালাইয়ের মাথাটি একটি সার্ভো প্ল্যাটফর্ম মোটর বা একটি রৈখিক মোটর দ্বারা চালিত হয়। আন্দোলন এবং ঢালাই, ঢালাই গতি 50-100mm/s.

ব্যাটারি কোর টপ কভার ওয়েল্ড করতে 1kw লেজার ব্যবহার করে

মধ্যেলেজার ঢালাইপ্রক্রিয়া, তুলনামূলকভাবে কম ঢালাইয়ের গতি এবং ঢালাইয়ের অপেক্ষাকৃত দীর্ঘ তাপচক্র সময়ের কারণে, গলিত পুলটিতে প্রবাহিত হওয়ার এবং শক্ত হওয়ার জন্য যথেষ্ট সময় রয়েছে এবং প্রতিরক্ষামূলক গ্যাস গলিত পুলটিকে আরও ভালভাবে ঢেকে রাখতে পারে, এটি সহজে মসৃণ এবং প্রাপ্ত করা সহজ করে তোলে। সম্পূর্ণ পৃষ্ঠ, ভাল ধারাবাহিকতা সঙ্গে welds, নীচে দেখানো হিসাবে.

শীর্ষ কভার কম গতির ঢালাই জন্য ঢালাই seam গঠন

সরঞ্জামের পরিপ্রেক্ষিতে, যদিও উত্পাদন দক্ষতা বেশি নয়, সরঞ্জামের কাঠামো তুলনামূলকভাবে সহজ, স্থিতিশীলতা ভাল, এবং সরঞ্জামের খরচ কম, যা এই পর্যায়ে শিল্পের বিকাশের প্রয়োজনীয়তাগুলিকে ভালভাবে পূরণ করে এবং পরবর্তী প্রযুক্তিগত জন্য ভিত্তি স্থাপন করে। উন্নয়ন আমি

যদিও শীর্ষ কভার সিলিং ওয়েল্ডিং 1.0 যুগের সহজ সরঞ্জাম সমাধান, কম খরচে এবং ভাল স্থিতিশীলতার সুবিধা রয়েছে। কিন্তু এর অন্তর্নিহিত সীমাবদ্ধতাও খুব স্পষ্ট। সরঞ্জাম পরিপ্রেক্ষিতে, মোটর ড্রাইভিং ক্ষমতা আরও গতি বৃদ্ধির চাহিদা মেটাতে পারে না; প্রযুক্তির পরিপ্রেক্ষিতে, ঢালাইয়ের গতি এবং লেজার পাওয়ার আউটপুটকে আরও গতি বাড়ানোর জন্য ঢালাই প্রক্রিয়ায় অস্থিরতা এবং ফলন হ্রাসের কারণ হবে: গতি বৃদ্ধি ঢালাইয়ের তাপচক্রের সময়কে ছোট করে, এবং ধাতু গলানোর প্রক্রিয়া আরও তীব্র হয়, স্প্যাটার বৃদ্ধি পায়, অমেধ্যের সাথে অভিযোজনযোগ্যতা আরও খারাপ হবে এবং স্প্যাটার গর্ত তৈরি হওয়ার সম্ভাবনা বেশি। একই সময়ে, গলিত পুলের দৃঢ়করণের সময় সংক্ষিপ্ত করা হয়, যার ফলে ওয়েল্ড পৃষ্ঠটি রুক্ষ হবে এবং ধারাবাহিকতা হ্রাস পাবে। যখন লেজার স্পট ছোট হয়, তাপ ইনপুট বড় হয় না এবং স্প্যাটার হ্রাস করা যেতে পারে, তবে জোড়ের গভীরতা-থেকে-প্রস্থ অনুপাত বড় এবং জোড়ের প্রস্থ যথেষ্ট নয়; যখন লেজারের স্থানটি বড় হয়, তখন ওয়েল্ডের প্রস্থ বাড়ানোর জন্য বৃহত্তর লেজারের শক্তি ইনপুট করা প্রয়োজন। বড়, কিন্তু একই সময়ে এটি ঢালাই স্প্যাটার বৃদ্ধি এবং ঢালাইয়ের নিম্ন পৃষ্ঠ গঠনের গুণমানকে নেতৃত্ব দেবে। এই পর্যায়ে প্রযুক্তিগত স্তরের অধীনে, আরও গতি বৃদ্ধির অর্থ হল দক্ষতার জন্য ফলন বিনিময় করা আবশ্যক, এবং সরঞ্জাম এবং প্রক্রিয়া প্রযুক্তির জন্য আপগ্রেড প্রয়োজনীয়তা শিল্পের চাহিদা হয়ে উঠেছে।

2. শীর্ষ কভারের 2.0 যুগলেজার ঢালাইপ্রযুক্তি

ঢালাই গতি 200mm/s

2016 সালে, চীনের অটোমোবাইল পাওয়ার ব্যাটারির ইনস্টলেশন ক্ষমতা প্রায় 30.8GWh ছিল, 2017 সালে এটি ছিল প্রায় 36GWh, এবং 2018 সালে, আরও বিস্ফোরণের সূচনা করে, ইনস্টল করা ক্ষমতা 57GWh-এ পৌঁছেছিল, যা বছরে 57% বৃদ্ধি পেয়েছে। নতুন শক্তির যাত্রীবাহী যানগুলিও প্রায় এক মিলিয়ন উত্পাদিত করেছে, যা বছরে 80.7% বৃদ্ধি পেয়েছে। ইনস্টল ক্ষমতার মধ্যে বিস্ফোরণের পিছনে লিথিয়াম ব্যাটারি উত্পাদন ক্ষমতা মুক্তি। নতুন শক্তির যাত্রীবাহী গাড়ির ব্যাটারিগুলি ইনস্টল করা ক্ষমতার 50% এরও বেশি, যার অর্থ ব্যাটারি কার্যকারিতা এবং গুণমানের জন্য শিল্পের প্রয়োজনীয়তাগুলি ক্রমশ কঠোর হয়ে উঠবে, এবং উত্পাদন সরঞ্জাম প্রযুক্তি এবং প্রক্রিয়া প্রযুক্তিতে সহসা উন্নতিও একটি নতুন যুগে প্রবেশ করেছে। : একক-লাইন উত্পাদন ক্ষমতার প্রয়োজনীয়তা মেটাতে, শীর্ষ কভার লেজার ওয়েল্ডিং সরঞ্জামগুলির উত্পাদন ক্ষমতা 15-20PPM-এ বাড়ানো দরকার এবং এরলেজার ঢালাইগতি 150-200 মিমি/সেকেন্ডে পৌঁছাতে হবে। অতএব, ড্রাইভ মোটরগুলির ক্ষেত্রে, বিভিন্ন সরঞ্জাম নির্মাতারা লিনিয়ার মোটর প্ল্যাটফর্মকে আপগ্রেড করা হয়েছে যাতে এর গতি প্রক্রিয়াটি আয়তক্ষেত্রাকার ট্র্যাজেক্টরি 200mm/s অভিন্ন গতির ঢালাইয়ের জন্য গতি কার্যক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে; যাইহোক, কীভাবে উচ্চ-গতির ঢালাইয়ের অধীনে ঢালাইয়ের গুণমান নিশ্চিত করা যায় তার জন্য আরও প্রক্রিয়াগত অগ্রগতির প্রয়োজন, এবং শিল্পের কোম্পানিগুলি অনেক অন্বেষণ এবং গবেষণা পরিচালনা করেছে: 1.0 যুগের তুলনায়, 2.0 যুগে উচ্চ-গতির ঢালাইয়ের সমস্যা হল: ব্যবহার করা সাধারণ ওয়েল্ডিং হেডের মাধ্যমে একটি একক বিন্দু আলোর উৎস আউটপুট করতে সাধারণ ফাইবার লেজার, নির্বাচন 200mm/s প্রয়োজনীয়তা পূরণ করা কঠিন।

মূল প্রযুক্তিগত সমাধানে, ঢালাই গঠনের প্রভাব শুধুমাত্র বিকল্পগুলি কনফিগার করে, স্পট আকার সামঞ্জস্য করে এবং লেজার পাওয়ারের মতো মৌলিক পরামিতিগুলি সামঞ্জস্য করে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে: একটি ছোট দাগের সাথে কনফিগারেশন ব্যবহার করার সময়, ওয়েল্ডিং পুলের কীহোল ছোট হবে। , পুলের আকৃতি অস্থির হবে, এবং ঢালাই অস্থির হয়ে যাবে। সীম ফিউশন প্রস্থও তুলনামূলকভাবে ছোট; একটি বৃহত্তর আলোর দাগের সাথে একটি কনফিগারেশন ব্যবহার করার সময়, কীহোল বাড়বে, তবে ঢালাই শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পাবে এবং স্প্যাটার এবং ব্লাস্ট হোলের হার উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পাবে।

তাত্ত্বিকভাবে, যদি আপনি উচ্চ-গতির ঢালাই গঠনের প্রভাব নিশ্চিত করতে চানলেজার ঢালাইউপরের কভারের, আপনাকে নিম্নলিখিত প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করতে হবে:

① ওয়েল্ডিং সীমের যথেষ্ট প্রস্থ রয়েছে এবং ওয়েল্ডিং সীমের গভীরতা-থেকে-প্রস্থ অনুপাত উপযুক্ত, যার জন্য প্রয়োজন আলোর উৎসের তাপ ক্রিয়া পরিসর যথেষ্ট বড় এবং ওয়েল্ডিং লাইন শক্তি একটি যুক্তিসঙ্গত সীমার মধ্যে;

② ওয়েল্ডটি মসৃণ, যার জন্য ঢালাই প্রক্রিয়া চলাকালীন ঢালাইয়ের তাপচক্রের সময় যথেষ্ট দীর্ঘ হওয়া প্রয়োজন যাতে গলিত পুলের পর্যাপ্ত তরলতা থাকে এবং ঝালাইটি প্রতিরক্ষামূলক গ্যাসের সুরক্ষায় একটি মসৃণ ধাতব ওয়েল্ডে দৃঢ় হয়;

③ ওয়েল্ড সীমের ভাল ধারাবাহিকতা এবং কয়েকটি ছিদ্র এবং গর্ত রয়েছে। এটির জন্য প্রয়োজন যে ঢালাই প্রক্রিয়া চলাকালীন, লেজারটি ওয়ার্কপিসে স্থিরভাবে কাজ করে এবং উচ্চ-শক্তি বিম প্লাজমা ক্রমাগত তৈরি হয় এবং গলিত পুলের ভিতরে কাজ করে। গলিত পুল প্লাজমা প্রতিক্রিয়া বলের অধীনে "কী" উৎপন্ন করে। "গর্ত", কীহোলটি যথেষ্ট বড় এবং যথেষ্ট স্থিতিশীল, যাতে উৎপন্ন ধাতব বাষ্প এবং প্লাজমা সহজে বের করে আনা এবং ধাতব ফোঁটা বের করে না, স্প্ল্যাশ তৈরি করে এবং কীহোলের চারপাশে গলিত পুলটি ভেঙে পড়া এবং গ্যাস জড়িত করা সহজ নয়। . এমনকি যদি ঢালাই প্রক্রিয়ার সময় বিদেশী বস্তু পুড়ে যায় এবং গ্যাসগুলি বিস্ফোরকভাবে নির্গত হয়, তবে একটি বড় কীহোল বিস্ফোরক গ্যাসের মুক্তির জন্য আরও সুবিধাজনক এবং ধাতব ছিদ্র এবং গর্তগুলিকে হ্রাস করে।

উপরের পয়েন্টগুলির প্রতিক্রিয়া হিসাবে, শিল্পের ব্যাটারি উত্পাদন সংস্থাগুলি এবং সরঞ্জাম উত্পাদনকারী সংস্থাগুলি বিভিন্ন প্রচেষ্টা এবং অনুশীলন করেছে: জাপানে কয়েক দশক ধরে লিথিয়াম ব্যাটারি উত্পাদন তৈরি করা হয়েছে এবং সম্পর্কিত উত্পাদন প্রযুক্তিগুলি নেতৃত্ব দিয়েছে৷

2004 সালে, যখন ফাইবার লেজার প্রযুক্তি এখনও ব্যাপকভাবে বাণিজ্যিকভাবে প্রয়োগ করা হয়নি, প্যানাসনিক মিশ্র আউটপুটের জন্য এলডি সেমিকন্ডাক্টর লেজার এবং পালস ল্যাম্প-পাম্পড YAG লেজার ব্যবহার করেছিল (স্কিমটি নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে)।

মাল্টি-লেজার হাইব্রিড ওয়েল্ডিং প্রযুক্তি এবং ওয়েল্ডিং হেড স্ট্রাকচারের স্কিম ডায়াগ্রাম

উচ্চ শক্তি ঘনত্ব আলো স্পট স্পন্দিত দ্বারা উত্পন্নYAG লেজারপর্যাপ্ত ঢালাই অনুপ্রবেশ প্রাপ্ত করার জন্য ঢালাই গর্ত তৈরি করতে ওয়ার্কপিসের উপর কাজ করতে একটি ছোট স্পট ব্যবহার করা হয়। একই সময়ে, LD সেমিকন্ডাক্টর লেজারটি ওয়ার্কপিসকে প্রিহিট এবং ওয়েল্ড করার জন্য CW ক্রমাগত লেজার সরবরাহ করতে ব্যবহৃত হয়। ঢালাই প্রক্রিয়া চলাকালীন গলিত পুলটি বৃহত্তর ঢালাই গর্ত পেতে, ঢালাইয়ের ছিদ্রের প্রস্থ বাড়াতে এবং ঢালাইয়ের ছিদ্রগুলির বন্ধের সময়কে প্রসারিত করতে আরও শক্তি সরবরাহ করে, গলিত পুলের গ্যাসকে পালাতে সাহায্য করে এবং ঢালাইয়ের ছিদ্র হ্রাস করে। seam, নীচে দেখানো হিসাবে

হাইব্রিডের পরিকল্পিত চিত্রলেজার ঢালাই

এই প্রযুক্তি প্রয়োগ করে,YAG লেজারএবং মাত্র কয়েকশ ওয়াট পাওয়ার সহ এলডি লেজারগুলি 80 মিমি/সেকেন্ডের উচ্চ গতিতে পাতলা লিথিয়াম ব্যাটারি কেস ঢালাই করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। ঢালাই প্রভাব চিত্রে দেখানো হয়েছে.

বিভিন্ন প্রক্রিয়া পরামিতি অধীনে জোড় অঙ্গসংস্থানবিদ্যা

ফাইবার লেজারের বিকাশ এবং উত্থানের সাথে, ফাইবার লেজারগুলি ধীরে ধীরে লেজারের ধাতব প্রক্রিয়াকরণে স্পন্দিত YAG লেজারগুলিকে প্রতিস্থাপন করেছে যেমন ভাল মরীচির গুণমান, উচ্চ আলোক বৈদ্যুতিক রূপান্তর দক্ষতা, দীর্ঘ জীবন, সহজ রক্ষণাবেক্ষণ এবং উচ্চ শক্তির কারণে।

অতএব, উপরের লেজার হাইব্রিড ওয়েল্ডিং দ্রবণে লেজারের সংমিশ্রণটি একটি ফাইবার লেজার + LD সেমিকন্ডাক্টর লেজারে বিকশিত হয়েছে এবং লেজারটি একটি বিশেষ প্রসেসিং হেডের মাধ্যমেও সমান্তরালভাবে আউটপুট হয় (ওয়েল্ডিং হেডটি চিত্র 7 এ দেখানো হয়েছে)। ঢালাই প্রক্রিয়া চলাকালীন, লেজারের কর্ম প্রক্রিয়া একই।

যৌগিক লেজার ঢালাই যুগ্ম

এই পরিকল্পনায়, স্পন্দিতYAG লেজারএকটি ফাইবার লেজার দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয় উন্নত রশ্মির গুণমান, বৃহত্তর শক্তি এবং অবিচ্ছিন্ন আউটপুট, যা ঢালাইয়ের গতি ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করে এবং ভাল ঢালাই গুণমান অর্জন করে (ঢালাই প্রভাব চিত্র 8 এ দেখানো হয়েছে)। এই প্ল্যানটিও তাই, এটি কিছু গ্রাহকদের দ্বারা পছন্দনীয়। বর্তমানে, এই সমাধানটি পাওয়ার ব্যাটারি টপ কভার সিলিং ঢালাই উৎপাদনে ব্যবহৃত হয়েছে, এবং 200mm/s এর ঢালাই গতিতে পৌঁছাতে পারে।

হাইব্রিড লেজার ঢালাই দ্বারা শীর্ষ কভার ঢালাই চেহারা

যদিও দ্বৈত-তরঙ্গদৈর্ঘ্য লেজার ঢালাই সমাধান উচ্চ-গতির ঢালাইয়ের ঢালাই স্থায়িত্বের সমাধান করে এবং ব্যাটারি সেল শীর্ষ কভারগুলির উচ্চ-গতির ঢালাইয়ের ঢালাই মানের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে, তবুও সরঞ্জাম এবং প্রক্রিয়ার দৃষ্টিকোণ থেকে এই সমাধানের সাথে কিছু সমস্যা রয়েছে।

প্রথমত, এই দ্রবণের হার্ডওয়্যার উপাদানগুলি তুলনামূলকভাবে জটিল, যার জন্য দুটি ভিন্ন ধরনের লেজার এবং বিশেষ দ্বৈত-তরঙ্গদৈর্ঘ্য লেজার ওয়েল্ডিং জয়েন্ট ব্যবহার করা প্রয়োজন, যা সরঞ্জাম বিনিয়োগের খরচ বাড়ায়, সরঞ্জাম রক্ষণাবেক্ষণের অসুবিধা বাড়ায় এবং সম্ভাব্য সরঞ্জামের ব্যর্থতা বাড়ায়। পয়েন্ট;

দ্বিতীয়ত, দ্বৈত-তরঙ্গদৈর্ঘ্যলেজার ঢালাইব্যবহার করা যৌথ লেন্সের একাধিক সেটের সমন্বয়ে গঠিত (চিত্র 4 দেখুন)। পাওয়ার লস সাধারণ ওয়েল্ডিং জয়েন্টের তুলনায় বড়, এবং ডুয়াল-ওয়েভলেংথ লেজারের কোঅক্সিয়াল আউটপুট নিশ্চিত করতে লেন্সের অবস্থানটি উপযুক্ত অবস্থানে সামঞ্জস্য করা দরকার। এবং একটি স্থির ফোকাল প্লেনে ফোকাস করা, দীর্ঘমেয়াদী উচ্চ-গতির অপারেশন, লেন্সের অবস্থান আলগা হয়ে যেতে পারে, যা অপটিক্যাল পথের পরিবর্তন ঘটায় এবং ওয়েল্ডিং গুণমানকে প্রভাবিত করে, ম্যানুয়াল পুনরায় সামঞ্জস্যের প্রয়োজন হয়;

তৃতীয়ত, ঢালাইয়ের সময়, লেজারের প্রতিফলন গুরুতর এবং সহজেই সরঞ্জাম এবং উপাদানগুলিকে ক্ষতি করতে পারে। বিশেষত ত্রুটিপূর্ণ পণ্য মেরামত করার সময়, মসৃণ জোড় পৃষ্ঠটি প্রচুর পরিমাণে লেজার আলো প্রতিফলিত করে, যা সহজেই একটি লেজার অ্যালার্ম সৃষ্টি করতে পারে এবং মেরামতের জন্য প্রক্রিয়াকরণের পরামিতিগুলিকে সামঞ্জস্য করতে হবে।

উপরের সমস্যাগুলি সমাধান করার জন্য, আমাদের অন্বেষণ করার জন্য অন্য উপায় খুঁজে বের করতে হবে। 2017-2018 সালে, আমরা উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সুইং অধ্যয়ন করেছিলেজার ঢালাইব্যাটারি টপ কভারের প্রযুক্তি এবং এটি উত্পাদন অ্যাপ্লিকেশনে উন্নীত করা হয়েছে। লেজার রশ্মি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সুইং ওয়েল্ডিং (এর পরে সুইং ওয়েল্ডিং হিসাবে উল্লেখ করা হয়) হল 200mm/s এর আরেকটি বর্তমান উচ্চ-গতির ঢালাই প্রক্রিয়া।

হাইব্রিড লেজার ওয়েল্ডিং সলিউশনের সাথে তুলনা করে, এই দ্রবণের হার্ডওয়্যার অংশের জন্য শুধুমাত্র একটি সাধারণ ফাইবার লেজারের সাথে একটি দোদুল্যমান লেজার ওয়েল্ডিং হেড প্রয়োজন।

টলমল ঢালাই মাথা

ওয়েল্ডিং হেডের ভিতরে একটি মোটর-চালিত প্রতিফলিত লেন্স রয়েছে, যা ডিজাইন করা ট্র্যাজেক্টোরি টাইপ (সাধারণত বৃত্তাকার, এস-আকৃতির, 8-আকৃতির, ইত্যাদি), সুইং প্রশস্ততা এবং ফ্রিকোয়েন্সি অনুসারে সুইং করার জন্য লেজারকে নিয়ন্ত্রণ করতে প্রোগ্রাম করা যেতে পারে। বিভিন্ন সুইং পরামিতি ঢালাই ক্রস অধ্যায় বিভিন্ন আকার এবং বিভিন্ন আকার আসে করতে পারেন.

বিভিন্ন সুইং ট্র্যাজেক্টোরির অধীনে ওয়েল্ড প্রাপ্ত

উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সুইং ওয়েল্ডিং হেড ওয়ার্কপিসগুলির মধ্যে ফাঁক বরাবর ঢালাই করার জন্য একটি রৈখিক মোটর দ্বারা চালিত হয়। সেল শেলের প্রাচীর বেধ অনুযায়ী, উপযুক্ত সুইং ট্র্যাজেক্টরি টাইপ এবং প্রশস্ততা নির্বাচন করা হয়। ঢালাইয়ের সময়, স্ট্যাটিক লেজার রশ্মি শুধুমাত্র একটি V-আকৃতির ওয়েল্ড ক্রস সেকশন গঠন করবে। যাইহোক, সুইং ওয়েল্ডিং হেড দ্বারা চালিত, মরীচি স্পট ফোকাল প্লেনে উচ্চ গতিতে সুইং করে, একটি গতিশীল এবং ঘূর্ণায়মান ওয়েল্ডিং কীহোল গঠন করে, যা একটি উপযুক্ত জোড় গভীরতা-থেকে-প্রস্থ অনুপাত পেতে পারে;

ঘূর্ণায়মান ঢালাই কীহোল ঝালাইকে আলোড়িত করে। একদিকে, এটি গ্যাস পালাতে সাহায্য করে এবং ঢালাইয়ের ছিদ্রগুলিকে হ্রাস করে এবং ওয়েল্ড বিস্ফোরণ বিন্দুতে পিনহোলগুলি মেরামত করার ক্ষেত্রে একটি নির্দিষ্ট প্রভাব ফেলে (চিত্র 12 দেখুন)। অন্যদিকে, জোড় ধাতুকে সুশৃঙ্খলভাবে উত্তপ্ত ও ঠান্ডা করা হয়। সঞ্চালন জোড়ের পৃষ্ঠকে একটি নিয়মিত এবং সুশৃঙ্খল মাছের স্কেল প্যাটার্ন হিসাবে দেখায়।

সুইং ঢালাই seam গঠন

বিভিন্ন সুইং পরামিতি অধীনে দূষণ আঁকা welds অভিযোজনযোগ্যতা

উপরের পয়েন্টগুলি উপরের কভারের উচ্চ-গতির ঢালাইয়ের জন্য তিনটি মৌলিক মানের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে। এই সমাধানটির অন্যান্য সুবিধা রয়েছে:

① যেহেতু বেশিরভাগ লেজার শক্তি ডায়নামিক কীহোলে ইনজেকশন করা হয়, তাই বাহ্যিক বিক্ষিপ্ত লেজারটি হ্রাস পায়, তাই শুধুমাত্র একটি ছোট লেজার শক্তি প্রয়োজন, এবং ঢালাই তাপ ইনপুট তুলনামূলকভাবে কম (যৌগিক ঢালাইয়ের চেয়ে 30% কম), যা সরঞ্জামকে হ্রাস করে ক্ষতি এবং শক্তি ক্ষতি;

② সুইং ওয়েল্ডিং পদ্ধতিতে ওয়ার্কপিসগুলির সমাবেশের মানের সাথে উচ্চ অভিযোজনযোগ্যতা রয়েছে এবং সমাবেশ পদক্ষেপগুলির মতো সমস্যার কারণে সৃষ্ট ত্রুটিগুলি হ্রাস করে;

③সুইং ঢালাই পদ্ধতির জোড় ছিদ্রের উপর একটি শক্তিশালী মেরামতের প্রভাব রয়েছে এবং ব্যাটারি কোর ওয়েল্ড গর্তগুলি মেরামত করতে এই পদ্ধতিটি ব্যবহার করার ফলন হার অত্যন্ত বেশি;

④ সিস্টেম সহজ, এবং সরঞ্জাম ডিবাগিং এবং রক্ষণাবেক্ষণ সহজ.

3. শীর্ষ কভার লেজার ঢালাই প্রযুক্তির 3.0 যুগ

ঢালাই গতি 300mm/s

নতুন শক্তি ভর্তুকি হ্রাস অব্যাহত থাকায়, ব্যাটারি উত্পাদন শিল্পের প্রায় পুরো শিল্প চেইন লাল সাগরে পতিত হয়েছে। শিল্পটিও একটি রদবদল সময়ের মধ্যে প্রবেশ করেছে, এবং স্কেল এবং প্রযুক্তিগত সুবিধা সহ নেতৃস্থানীয় সংস্থাগুলির অনুপাত আরও বৃদ্ধি পেয়েছে। কিন্তু একই সময়ে, "গুণমান উন্নত করা, খরচ কমানো, এবং দক্ষতা বৃদ্ধি" অনেক কোম্পানির মূল থিম হয়ে উঠবে।

কম বা কোনো ভর্তুকি না থাকাকালীন, শুধুমাত্র প্রযুক্তির পুনরাবৃত্তিমূলক আপগ্রেড অর্জন করে, উচ্চ উত্পাদন দক্ষতা অর্জন করে, একটি একক ব্যাটারির উত্পাদন খরচ কমিয়ে এবং পণ্যের গুণমান উন্নত করে আমরা প্রতিযোগিতায় জয়ী হওয়ার অতিরিক্ত সুযোগ পেতে পারি।

হ্যানের লেজার ব্যাটারি সেল টপ কভারের জন্য উচ্চ-গতির ঢালাই প্রযুক্তির গবেষণায় বিনিয়োগ অব্যাহত রেখেছে। উপরে প্রবর্তিত বেশ কয়েকটি প্রক্রিয়া পদ্ধতি ছাড়াও, এটি ব্যাটারি সেল টপ কভারের জন্য অ্যানুলার স্পট লেজার ওয়েল্ডিং প্রযুক্তি এবং গ্যালভানোমিটার লেজার ওয়েল্ডিং প্রযুক্তির মতো উন্নত প্রযুক্তিগুলিও অধ্যয়ন করে।

উত্পাদন দক্ষতা আরও উন্নত করার জন্য, 300mm/s এবং উচ্চ গতিতে শীর্ষ কভার ওয়েল্ডিং প্রযুক্তি অন্বেষণ করুন। হ্যানের লেজার 2017-2018 সালে গ্যালভানোমিটার লেজার ওয়েল্ডিং সিলিংয়ের স্ক্যানিং অধ্যয়ন করেছে, গ্যালভানোমিটার ঢালাইয়ের সময় ওয়ার্কপিসের কঠিন গ্যাস সুরক্ষার প্রযুক্তিগত অসুবিধাগুলি ভেঙ্গে এবং দুর্বল ওয়েল্ড পৃষ্ঠ গঠনের প্রভাব, এবং 400-500mm/s অর্জন করেছেলেজার ঢালাইকোষের উপরের কভারের। 26148 ব্যাটারির জন্য ঢালাই করতে মাত্র 1 সেকেন্ড সময় লাগে।

যাইহোক, উচ্চ দক্ষতার কারণে, দক্ষতার সাথে মেলে এমন সহায়ক সরঞ্জামগুলি বিকাশ করা অত্যন্ত কঠিন এবং সরঞ্জামের দাম বেশি। অতএব, এই সমাধানের জন্য আর কোন বাণিজ্যিক অ্যাপ্লিকেশন বিকাশ করা হয়নি।

এর আরও উন্নয়নের সাথেফাইবার লেজারপ্রযুক্তি, নতুন হাই-পাওয়ার ফাইবার লেজার যা সরাসরি রিং-আকৃতির আলোর দাগ বের করতে পারে। এই ধরনের লেজার বিশেষ মাল্টি-লেয়ার অপটিক্যাল ফাইবারগুলির মাধ্যমে পয়েন্ট-রিং লেজারের দাগগুলিকে আউটপুট করতে পারে এবং চিত্রে দেখানো হিসাবে স্পট আকৃতি এবং শক্তি বিতরণ সামঞ্জস্য করা যেতে পারে।

বিভিন্ন সুইং ট্র্যাজেক্টোরির অধীনে ওয়েল্ড প্রাপ্ত

সমন্বয়ের মাধ্যমে, লেজার শক্তি ঘনত্ব বন্টন একটি স্পট-ডোনাট-টোফ্যাট আকারে তৈরি করা যেতে পারে। এই ধরনের লেজারের নাম করোনা, যেমন চিত্রে দেখানো হয়েছে।

সামঞ্জস্যযোগ্য লেজার বিম (যথাক্রমে: কেন্দ্র আলো, কেন্দ্র আলো + রিং লাইট, রিং লাইট, দুটি রিং লাইট)

2018 সালে, অ্যালুমিনিয়াম শেল ব্যাটারি সেল টপ কভারের ঢালাইয়ের ক্ষেত্রে এই ধরণের একাধিক লেজারের প্রয়োগ পরীক্ষা করা হয়েছিল, এবং করোনা লেজারের উপর ভিত্তি করে, ব্যাটারি সেল টপ কভারগুলির লেজার ঢালাইয়ের জন্য 3.0 প্রক্রিয়া প্রযুক্তি সমাধানের উপর গবেষণা চালু করা হয়েছিল। যখন করোনা লেজার পয়েন্ট-রিং মোড আউটপুট সঞ্চালন করে, তখন এর আউটপুট বিমের পাওয়ার ডেনসিটি ডিস্ট্রিবিউশন বৈশিষ্ট্যগুলি একটি সেমিকন্ডাক্টর + ফাইবার লেজারের যৌগিক আউটপুটের অনুরূপ।

ঢালাই প্রক্রিয়া চলাকালীন, উচ্চ শক্তির ঘনত্ব সহ কেন্দ্রবিন্দু আলো গভীর অনুপ্রবেশ ঢালাইয়ের জন্য পর্যাপ্ত ঢালাই অনুপ্রবেশ (হাইব্রিড ওয়েল্ডিং দ্রবণে ফাইবার লেজারের আউটপুটের অনুরূপ) পেতে একটি কীহোল গঠন করে এবং রিং লাইট আরও বেশি তাপ ইনপুট প্রদান করে, কীহোলটি বড় করুন, কীহোলের প্রান্তে থাকা তরল ধাতুতে ধাতব বাষ্প এবং প্লাজমার প্রভাব হ্রাস করুন, ফলস্বরূপ ধাতব স্প্ল্যাশ হ্রাস করুন এবং ঢালাইয়ের তাপচক্রের সময় বাড়ান, গলিত পুলের গ্যাসকে পালাতে সাহায্য করে দীর্ঘ সময়, উচ্চ-গতির ঢালাই প্রক্রিয়াগুলির স্থায়িত্ব উন্নত করা (হাইব্রিড ওয়েল্ডিং সমাধানগুলিতে সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলির আউটপুটের অনুরূপ)।

পরীক্ষায়, আমরা পাতলা-দেয়ালের শেল ব্যাটারি ঢালাই করেছি এবং দেখেছি যে ওয়েল্ডের আকারের সামঞ্জস্য ভাল ছিল এবং CPK প্রক্রিয়ার ক্ষমতা ভাল ছিল, যেমন চিত্র 18-এ দেখানো হয়েছে।

0.8 মিমি প্রাচীরের বেধের সাথে ব্যাটারি শীর্ষ কভার ঢালাইয়ের উপস্থিতি (ঢালাই গতি 300 মিমি/সেকেন্ড)

হার্ডওয়্যারের ক্ষেত্রে, হাইব্রিড ওয়েল্ডিং সলিউশনের বিপরীতে, এই দ্রবণটি সহজ এবং এর জন্য দুটি লেজার বা একটি বিশেষ হাইব্রিড ওয়েল্ডিং হেডের প্রয়োজন হয় না। এটির জন্য শুধুমাত্র একটি সাধারণ উচ্চ-পাওয়ার লেজার ওয়েল্ডিং হেড প্রয়োজন (যেহেতু শুধুমাত্র একটি অপটিক্যাল ফাইবার একটি একক তরঙ্গদৈর্ঘ্য লেজার আউটপুট করে, লেন্সের গঠন সহজ, কোন সমন্বয়ের প্রয়োজন নেই এবং পাওয়ার লস কম), এটি ডিবাগ এবং রক্ষণাবেক্ষণ করা সহজ করে তোলে। , এবং সরঞ্জামের স্থায়িত্ব ব্যাপকভাবে উন্নত হয়েছে।

হার্ডওয়্যার সলিউশনের সহজ সিস্টেম এবং ব্যাটারি সেল টপ কভারের হাই-স্পিড ওয়েল্ডিং প্রক্রিয়ার প্রয়োজনীয়তা মেটানোর পাশাপাশি, প্রক্রিয়া অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এই সমাধানটির অন্যান্য সুবিধা রয়েছে।

পরীক্ষায়, আমরা 300mm/s এর উচ্চ গতিতে ব্যাটারি টপ কভার ঢালাই করেছি, এবং এখনও ভাল ওয়েল্ডিং সীম গঠনের প্রভাব অর্জন করেছি। তাছাড়া, 0.4, 0.6, এবং 0.8 মিমি বিভিন্ন প্রাচীর বেধের শেলগুলির জন্য, শুধুমাত্র লেজার আউটপুট মোড সামঞ্জস্য করে, ভাল ঢালাই করা যেতে পারে। যাইহোক, ডুয়াল-ওয়েভেলংথ লেজার হাইব্রিড ওয়েল্ডিং সলিউশনের জন্য, ওয়েল্ডিং হেড বা লেজারের অপটিক্যাল কনফিগারেশন পরিবর্তন করা প্রয়োজন, যা বৃহত্তর সরঞ্জাম খরচ এবং ডিবাগিং সময় খরচ আনবে।

অতএব, বিন্দু-রিং স্পটলেজার ঢালাইসমাধানটি কেবলমাত্র 300mm/s এ অতি-উচ্চ-গতির শীর্ষ কভার ওয়েল্ডিং অর্জন করতে পারে না এবং পাওয়ার ব্যাটারির উত্পাদন দক্ষতা উন্নত করতে পারে। ব্যাটারি উত্পাদনকারী সংস্থাগুলির জন্য যেগুলির ঘন ঘন মডেল পরিবর্তনের প্রয়োজন হয়, এই সমাধানটি সরঞ্জাম এবং পণ্যগুলির গুণমানকে ব্যাপকভাবে উন্নত করতে পারে৷ সামঞ্জস্য, মডেল পরিবর্তন এবং ডিবাগিং সময় সংক্ষিপ্ত করা।

0.4 মিমি প্রাচীরের বেধ সহ ব্যাটারি শীর্ষ কভার ঢালাইয়ের উপস্থিতি (ঢালাই গতি 300 মিমি/সেকেন্ড)

ব্যাটারি টপ কভার ঢালাইয়ের উপস্থিতি প্রাচীরের পুরুত্ব 0.6 মিমি (ঢালাই গতি 300 মিমি/সেকেন্ড)

থিন-ওয়াল সেল ওয়েল্ডিংয়ের জন্য করোনা লেজার ওয়েল্ড পেনিট্রেশন - প্রক্রিয়া ক্ষমতা

উপরে উল্লিখিত করোনা লেজার ছাড়াও, এএমবি লেজার এবং এআরএম লেজারগুলির একই রকম অপটিক্যাল আউটপুট বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং লেজার ওয়েল্ড স্প্যাটার উন্নত করা, ওয়েল্ড পৃষ্ঠের গুণমান উন্নত করা এবং উচ্চ-গতির ঢালাই স্থিতিশীলতা উন্নত করার মতো সমস্যাগুলি সমাধান করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

4. সারাংশ

উপরে উল্লিখিত বিভিন্ন সমাধানগুলি দেশীয় এবং বিদেশী লিথিয়াম ব্যাটারি উত্পাদনকারী সংস্থাগুলির দ্বারা প্রকৃত উত্পাদনে ব্যবহৃত হয়। বিভিন্ন উত্পাদন সময় এবং বিভিন্ন প্রযুক্তিগত পটভূমির কারণে, বিভিন্ন প্রক্রিয়া সমাধানগুলি শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, তবে কোম্পানিগুলির দক্ষতা এবং মানের জন্য উচ্চতর প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। এটি ক্রমাগত উন্নতি করছে, এবং প্রযুক্তির অগ্রভাগে থাকা কোম্পানিগুলি শীঘ্রই আরও নতুন প্রযুক্তি প্রয়োগ করবে৷

চীনের নতুন এনার্জি ব্যাটারি শিল্প তুলনামূলকভাবে দেরিতে শুরু হয়েছে এবং জাতীয় নীতির দ্বারা দ্রুত বিকশিত হয়েছে। সম্পর্কিত প্রযুক্তিগুলি সমগ্র শিল্প চেইনের যৌথ প্রচেষ্টায় অগ্রসর হতে চলেছে এবং অসামান্য আন্তর্জাতিক সংস্থাগুলির সাথে ব্যাপকভাবে ব্যবধান কমিয়েছে। একটি গার্হস্থ্য লিথিয়াম ব্যাটারি সরঞ্জাম প্রস্তুতকারক হিসাবে, Maven ক্রমাগত তার নিজস্ব সুবিধার ক্ষেত্রগুলি অন্বেষণ করছে, ব্যাটারি প্যাক সরঞ্জামগুলির পুনরাবৃত্তিমূলক আপগ্রেডে সহায়তা করছে এবং নতুন শক্তি সঞ্চয়স্থান ব্যাটারি মডিউল প্যাকগুলির স্বয়ংক্রিয় উত্পাদনের জন্য আরও ভাল সমাধান প্রদান করছে৷