图1蓝色激光将42个8μm的箔连接在一起 , 没有任何缺陷(a) 。 类似几何形状的超声波焊缝(b) 。 在一次操作中 , 蓝色激光将70个8μm铜箔焊接到400μm铜片(c)上 , 并将这40个18μm铝箔连接到600μm铜片上 。
蓝色激光的速度和质量优势也适用于将Tab连接到不锈钢外壳上 , 用于圆柱形电池 。 最新发布的产品甚至可以连接毫米级厚度的铜(如母线)和毫米级厚度的不锈钢(如电池外壳) 。 可能性范围如图2a-c所示 。 替代方法 , 包括电阻、红外激光、金属惰性气体(MIG)、钨惰性气体(TIG)和超声波焊接 , 无法与蓝色激光的速度和质量相匹配 。 同一台蓝色激光器只需调整工艺参数即可完成所有这些连接操作 , 从而使生产线既简单又可靠 。
图2 500瓦的蓝色激光功率连接了多种无缺陷的材料 , 包括0.3毫米铜到0.3毫米不锈钢(a);200μm铜/200μm铜/400μm铜(b);和四块0.5毫米不锈钢板(c) 。
电子交通
电动汽车已经在市场上取得了令人瞩目的进展 , 但更多的进展正在进行中 。 Bloomberg NEF预测 , 到2030年 , 将有超过1亿辆电动汽车上路 。 电池是电动汽车的一部分 , 但只是一部分 。 最突出的另一个部件是电动机本身 。
Bar winding motors已成为电动汽车传动系统的事实标准 。 它们取代了标准的导线绕组 , 采用了更高的填充系数设计 , 提高了电气效率和热传导 。 它们是通过将预制铜线插入定子槽中制造的 。 预制件或多或少呈U形 , 因此当插入导线时 , 它们各自会留下两个未连接的端部 , 从定子伸出 。 所有突出的电线都必须连接起来 , 而且速度和质量同样重要 。 对于这种应用 , 将热影响区降至最低也很重要 , 因为过多的热量会降低绝缘性能 。 如图3所示 , 蓝色激光快速焊接1 mm×2 mm接头 , 没有缺陷 , 对组件的热影响很小——所有这些都比TIG或高功率红外激光替代品有所改进 。
图3 Bar winding连接对于高填充系数电机至关重要 , 蓝色激光器可以产生干净的焊缝 , 比如这些1 mm/2 mm铜接头 。
除了电池和电机 , 传感器、电力电子和照明也都需要快速、高质量的金属接头 。 蓝色激光的宽处理窗口能适用于这里的每一个系统 。
前方的蓝天
在短短几年时间里 , 蓝色激光器已经展示出前所未有的能力 , 可以快速生产出高质量的铜接头 。 它还展示了铝、不锈钢、金和其他金属的相同性能 。 可用输出功率增加了一个数量级 , 可比功率的BPP提高了五倍 。 位于蓝色激光器核心的氮化镓二极管预计将沿着砷化镓的路径运行 , 效率将提高一倍左右 。 将其与不断发展的系统设计相结合 , 就形成了一个不断提高能力的路线图 。 然而 , 单凭能力并不能保证适用性 。 任何在工厂寻找一席之地的产品都必须具备其他品质:可靠性、坚固性和价值 。 蓝光激光器已经证明了其25000小时的工作寿命 。 其核心的二极管预期寿命为65000小时 , 因此系统的可靠性不是偶然实现的 。
铜吸收的蓝色能量比红外多13倍 , 比蓝色比绿色多20% 。
鲁棒性也是由设计决定的 。 它从紧凑的外形因素开始;激光器安装在一个小型独立外壳中 , 交付光学元件的设计考虑了工厂环境 。 如果需要维修 , 蓝色激光器设计用于“即插即用”模块更换 。 高效的设计使蓝色激光器成为一种经济的选择 。
在上市仅几年后 , 蓝色激光器已经在消费电子、电池制造和电子移动应用中展示了其应用价值 。 它的灵活性和性能使其非常适合各种领域 。 随着蓝色激光的能力不断扩大 , 它可能会在航空航天、研究设施、医疗保健和其他领域得到应用 。
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