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主要產品包括台湾激光焊接機,激光打標(雕刻)系統、激光焊接系統、激光3D打標(雕刻)系統、激光打孔系統、激光切割系統、3D印表機、激光清洗系統和激光微加工等多種系列的工業設備和配套產品。
台湾超領激光科技有限公司
主要產品包括激光打標系統、激光焊接系統、激光切割系統、激光打孔系統、3D印表機和激光微加工等多種系列的工業設備和自動化配套產品
  • 激光焊接-在電池電芯模組製造中的應用

    08

    三月

    激光焊接-在電池電芯模組製造中的應用

    激光焊接-在電池電芯模組製造中的應用

    自1990 年問世以來,鋰電池因其能量密度高、電壓高、環保、壽命長以及可快速充電等優點,深受 3C 數碼、動力工具等行業的青睞,其對新能源汽車行業的貢獻尤為突出。作為提供新能源汽車動力來源的鋰電池產業,市場潛力巨大,是國家戰略發展的重要一環,預計未來 5-10 年,產業規模有望突破 1600 億元。動力電池作為新能源汽車的核心部件,其品質直接決定了整車性能。鋰電池製造設備一般為前端設備、中端設備、後端設備三種,其設備精度和自動化水平將會直接影響產品的生產效率和一致性。而激光加工技術作為一種替代傳統焊接技術已廣泛應用於鋰電製造設備之中。本文通過激光在動力電池行業中的應用情況,闡述了激光焊接的工藝特點,分析了鋁合金激光焊接難點以及焊接模式對焊接質量的影響,列舉了方形動力電池及電池PACK 工藝特點及設備發展趨勢。激光焊接工藝從鋰電池電芯的製造到電池 PACK 成組,焊接都是一道很重要的製造工序,鋰電池的導電性、強度、氣密性、金屬疲勞和耐腐蝕性,是典型的電池焊接質量評價標準。焊接方法和焊接工藝的選用,將直接影響電池的成本、質量、安全以及電池的一致性。在眾多焊接方式中,激光焊接以如下優勢脫穎而出 :首先,激光焊接能量密度高、焊接變形小、熱影響區小,可以有效地提高製件精度,焊縫光滑無雜質、均勻緻密、無需附加的打磨工作;其次,激光焊接可精確控制,聚焦光點小,高精度定位,配合機械手臂易於實現自動化,提高焊接效率,減少工時,降低成本 ;另外,激光焊接薄板材或細徑線材時,不會像電弧焊接那樣容易受到回熔的困擾。電池的結構通常包含多種材料,如鋼、鋁、銅、鎳等,這些金屬可能被製成電極、導線,或是外殼 ;因此,無論是一種材料之間或是多種材料之間的焊接,均對焊接工藝提出了較高要求。激光焊接的工藝優勢就在於可以焊接的材質種類廣泛,能夠實現不同材料之間的焊接。工藝難點動力電池電芯的製造由於遵循「輕便」原則,通常會採用較「輕」的鋁材質,而且還要做得更「薄」,一般殼、蓋、底的厚度基本都要求達到 1.0mm 以下,目前一些主流廠家的基本材料厚度均在 0.8mm 左右。據統計,鋁合金材料的電池殼體占整個動力電池的 90% 以上。鋁材焊接的難點在於鋁合金對激光束的高初始反射率及其本身的高導熱性,使得鋁合金在未熔化前對激光的吸收率低,由於鋁的電離能低,焊接過程中光致等離子體不易於擴散,使得焊接穩定性差。另外,焊接過程中合金元素的燒損,使鋁合金焊接接頭的力學性能下降。由於焊接過程中氣孔敏感性高 , 焊接時不可避免地會出現一些問題缺陷,其中最主要的是氣孔和熱裂紋。鋁合金的激光焊接過程中產生的氣孔主要有兩類 :氫氣孔和匙孔破滅產生的氣孔。由於激光焊接的冷卻速度太快,氫氣孔問題更加嚴重,並且在激光焊接中還多了一類由於小孔的塌陷而產生的孔洞。熱裂紋問題。鋁合金屬於典型的共晶型合金,焊接時容易出現熱裂紋,包括焊縫結晶裂紋和 HAZ 液化裂紋,由於焊縫區成分偏析會發生共晶偏析而出現晶界熔化,在應力作用下會在晶界處形成液化裂紋,降低焊接接頭的性能。炸火(也稱飛濺)問題。引起炸火的因素很多,如材料的清潔度、材料本身的純度、材料自身的特性等,而起決定性作用的則是激光器的穩定性。殼體表面凸起、氣孔、內部氣泡,究其原因,主要是光纖芯徑過小或者激光能量設置過高所致。針對以上出現的問題,尋找到合適的工藝參數才是解決問題的關鍵。焊接模式分析(1)脈衝模式焊接脈衝激光器常用的脈衝波形有方波、尖峰波、雙峰波等幾種,由於鋁合金表面對光的反射率太高,焊接時應選擇合適的焊接波形。當高強度激光束入射到材料表面,金屬表面將會有 60%~98% 的激光能量因反射而損失掉,且反射率隨物件表面的溫度而變化。一般焊接鋁合金時**選擇尖形波和雙峰波,這兩種焊接波形後面緩降部分脈寬較長,能夠有效地減少氣孔和裂紋的產生。由於鋁合金對激光的反射率較高,為了防止激光束垂直入射造成垂直反射而損害激光聚焦鏡,焊接過程中通常將焊接頭偏轉一定角度。焊點直徑和有效結合面的直徑,隨激光傾斜角的增大而增大,當激光傾斜角度為 40°時,獲得**的焊點及有效結合面。焊點熔深和有效熔深隨激光傾斜角減小,當激光傾斜角度大於 60°時,其有效焊接熔深降為零。所以傾斜焊接頭到一定角度,可以適當增加焊縫熔深和熔寬。另外在焊接時,以焊縫為界,需將激光焊斑偏蓋板 65%、殼體 35% 進行焊接,這樣能有效減少因合蓋問題導致的炸火。(2)連續模式焊接連續激光器焊接由於其受熱過程不像脈衝驟冷驟熱,焊接時裂紋傾向不是很明顯,為了改善焊縫質量,採用連續激光器焊接,焊縫表面平滑均勻,無飛濺,無缺陷,焊縫內部未發現裂紋。在鋁合金焊接方面,連續激光器優勢明顯 :與傳統焊接方式相比,生產效率高,且無需填絲 ;與脈衝激光焊相比,可以解決其在焊后產生的缺陷,如裂紋、氣孔、飛濺等,保證鋁合金在焊後有良好的機械性能;焊后不會凹陷,拋光打磨量減少,節約生產成本,但是因為連續激光器光斑較小,所以對工件的裝配精度要求較高。在動力電池焊接過程中,焊接工藝技術人員會根據電池材料、形狀、厚度、拉力要求等選擇合適的激光器和焊接工藝參數,包括焊接速度、波形、峰值、焊頭傾斜角度等來設置合理的焊接工藝參數,以保證最終的焊接效果滿足動力電池廠家的要求。方形電池焊接在方型電池的焊接工藝中,最重要的工序是殼蓋的封裝,方形電池外殼的封口辦法一般是在電池頂部有一個長方形蓋板,板上帶有正極輸入端,將蓋板塞入外殼與口平齊,然後用激光將蓋板與外殼之間的長方形縫隙以脈衝或者連續激光焊接的方式,焊好密封即可。方形電池的焊接方式主要分為側焊和頂焊,其中側焊的主要好處是對電芯內部的影響較小,飛濺物不會輕易進入殼蓋內側。由於焊接后可能會導致凸起,這對後續工藝的裝配會有些微影響,因此側焊工藝對激光器的穩定性、材料的潔凈度等要求極高。而頂焊工藝由於焊接在一個面上,對焊接設備集成要求比較低。目前,動力電池立焊接方式是業內廣為青睞的焊接方式,立焊只需一個收口節點,便可大大降低側焊接四個收口節點的側漏風險,而且有利於量產。武漢逸飛激光設備有限公司的「高速電池殼體激光立焊接設備」,實現了99.5% 以上的焊接良品率和 12PPM 的生產效率。台湾超領激光科技有限公司

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  • 激光清洗機:海水不可斗量,神器不可貌相

    08

    三月

    激光清洗機:海水不可斗量,神器不可貌相

    激光清洗機:海水不可斗量,神器不可貌相

    從金屬表面氧化物、鏽蝕清洗化工油污、零件油脂清洗、模具清洗、工業再製造中鍍層清洗、舊漆的清除、電纜表面絕緣層去除到文物、古建築、樓宇外牆的清洗、電子工業中的清洗、武器裝備的清洗、核電站反應堆內管道清洗……據說只有激光清洗機都可以做得到。正應了那句話:海水不可斗量,神器不可貌相。話說它的出身也很不賴:激光清洗機是在在國內外激光清洗技術的基礎上,結合**的自動控制系統研發而成,具有清洗效率更高、作用域更寬等特點,適用於機械、化工、海洋、軍工等各領域。說回激光清洗機本身,技術也是杠杠的。激光清洗原理激光清洗技術是利用激光束照射物體表面,使物體表面的污染物在照射瞬間吸收聚焦的激光束能量,進而產生振動、熔化、蒸發、燃燒等一系列物理化學變化,高速有效的脫離物體表面,基材則直接將激光反射出去而不被損傷,與傳統清洗方法相比,激光清洗是一種無污染、對人體和基材無傷害的環保高效的新型清洗技術。激光清洗特點不需要清潔液或其他化學溶液,且清潔度遠遠高於化學清洗工藝;清除污物的範圍和適用的基材範圍十分廣泛;通過調控激光工藝參數,可以在不損傷基材表面的基礎上,有效去除污染物,使表面復舊如新;可以方便地實現自動化操作;設備長期使用,運行成本低;是一種「綠色」清洗工藝,消除的廢料是固體粉末狀,體積小,易於存放,基本上不污染環境,有效減少了對操作人員的健康損害。

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  • 激光打標機——不鏽鋼產品的時尚印記

    08

    三月

    激光打標機——不鏽鋼產品的時尚印記

    激光打標機——不鏽鋼產品的時尚印記

    不鏽鋼,即是指不容易生鏽的鋼,實際上有一部分不鏽鋼,既有不銹性,又有耐酸性(耐蝕性)。因此,不鏽鋼是使用量特高的金屬材料。而不鏽鋼材料,它是人們加工生產中必不可少的工程材料,其用途非常廣泛,涵蓋了如今生產加工的眾多方面,成為了這些行業必不可少的加工材料之一。因此,不鏽鋼的廣泛應用使得光纖激光打標機在市場的應用也越來越廣泛。特別最近特流行的不鏽鋼彩色列印,更是大受廣告/工藝品行業的追捧。普通的標記噴碼,賦予它身份在許多不鏽鋼商品和零部件上,都需要做一些信息的標記,像是簡單的生產日期和批號,以及精密度相對較高的條形碼和二維碼信息等。無論是單行線、輪廓線、還是填充字體,只要是能夠在圖紙上面表示出來的,都可以通過激光打標設備,將它標刻在不鏽鋼表面。從此,不鏽鋼產品有了詳細的「身份信息」。彩色的打標印記,時尚又靚麗不鏽鋼彩色列印,就是在激光的作用下,不鏽鋼表面產生了激光熱效應。先進的激光器能使材料的顏色改變其物理效果,與聚合體在氧環境中發生熱分解的反應,利用高能量、高密度的激光束對工件的表面進行局部照射,使表層材料迅速氣化或發生顏色變化,從而露出深層物質,或是導致表層物質的化學物理變化而刻畫出痕迹;又或者是通過光能燒掉部分物質,顯出所需刻蝕的圖形、文字。不管怎樣,在不鏽鋼塊上,通過光纖激光打標機,呈現了靚麗的彩色圖案。光纖激光打標機,具有維護成本低,使用壽命長,操作方便,打標效果精細等特點,有效的保證了不鏽鋼材料的高效標記,為現在的不鏽鋼製造注入了新的動力。

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  • 超領給您介紹一下激光切割系統的新技術

    08

    三月

    超領給您介紹一下激光切割系統的新技術

    超領給您介紹一下激光切割系統的新技術

    隨著激光加工技術在金屬加工領域的應用日益廣泛,該技術也面臨著更高的市場要求,尤其是在激光切割領域,板材的材質和厚度極大地限制了勞動生產效率的提高,這就要求切割設備的設計必須更加的合理化和智能化。為了提升激光切割機的加工效率,並提高切割質量,本文將為讀者介紹兩項新技術:自動聚焦切割頭和互動式工作台。自動聚焦切割頭一、簡介激光切割包含穿孔和切割過程,在進行穿孔時,無論是碳鋼還是不鏽鋼,當焦點位於材料表面及其以下時,穿孔的效率較高,但是對於切割而言,碳鋼和不鏽鋼是不一樣的。當切割不同厚度的材料,焦點距板材表面的深度也不同,需根據板材種類和厚度及時調整。僅就穿孔過程,對厚板而言,最佳穿孔方案為焦點位置從始至終在變化,以實現高效穿孔。常規切割頭,針對不同材質、不同厚度的切割板材,需要人工調整焦點高度,不能實現穿孔過程中的焦點實時變化,設定固定的穿孔時間,造成整個過程多次人工干預,無法實現智能控制,無法實現高質量和高效率的切割。經過多年的研究與積累,奔騰激光在切割頭技術上取得了巨大的突破,成功推出了一款自動聚焦切割頭。二、特徵自動聚焦切割頭運用於光纖激光切割機,其主要特徵在於:採用穿孔檢測單元和自動調焦鏡片系統,從而實現整個切割過程的智能控制,無需人工控制。穿孔檢測單元用於激光器穿孔過程的監視,這個單元包括分析前置放大器和三個感測器,其基本工作機理為:在穿孔過程中(沒有穿透時),光在材料表面形成反射,位於切割頭內的光敏感測器檢測反射光的強弱,併產生電信號,根據該信號來控制穿孔功率的大小並檢測穿孔是否完成。三、具體檢測的參數為:⑴控制穿孔功率,在軟體設置中,通過參數來控制穿孔的基準功率,並在穿孔過程中,實時改變穿孔功率的大小。具體來說,在穿孔參數設置時,設定一定的頻率和占空比,在穿孔的過程中,改變電流值來改變功率達到既快速又不爆孔的目的。⑵穿孔完成監測,在穿孔過程中,如果檢測到反饋電壓值低於預先所設置值,則認為穿孔已經完成,如果設定值越低,則穿孔時間越長,對應的穿孔完成情況越好,反之,穿孔越快,有可能在切割時產生爆孔現象。自動調焦鏡片系統是利用自調焦反射鏡片改變光斑的發散角來實現對焦點控制的,其中,調焦反射鏡片不是一個平面鏡片,而是一個微微彎曲的鏡片,而其彎曲曲率是可以通過氣壓即時調整的。激光通過這種特殊的鏡片可改變光斑的大小。CNC控制系統在激光加工時,根據不同的加工位置坐標即時調整光斑大小,從而保證整個光路在切割幅面上的一致性。自動調焦鏡片系統可以讓穿孔和切割在不同的焦點下進行。四、由此可以看出,此款切割頭優點在於:⑴穿孔過程焦點位置隨時可調,同時通過功率調整,可智能實現最佳穿孔方案,保證高質量和高效率穿孔,過程無需人工干預。⑵穿孔過程實時監控,出現任何異常可實現智能報警直至停機。⑶穿孔完成後無需等待時間,即刻進入切割過程,過程無需人工干預,杜絕因穿孔時間設定過短無法完成穿孔或時間設定過長效率低下的現象。⑷對應不同材質和厚度的板材,直接調用切割資料庫,無需手工調整焦點位置。互動式工作台一、簡介為提高設備生產效率,一般激光切割機配備有交換工作台系統,含兩個工作台:一個工作台用於切割,另一個工作台在切割區域外用於上、下料。由於切割頭上下高度調整機構(一般稱為Z軸)結構限制,高度調整行程不可能很大,這就要求在切割位置,無論哪一個工作台必須處於同一水平高度。常規結構的交換工作台系統,實現工作台交換時,上下工作台必須層疊於尾端交換工作台上,然後通過獨立的升降機構選擇上或者下工作台將被牽引至切割位置。以下工作台位於切割位置為例,常規交換工作台系統的標準交換過程為:下工作台後移至交換工作台上,然後交換工作台下降,然後上工作台前移至切割位置,交換時間為兩個工作台移動時間和一個上升(下降)時間,一般為50s。為了提高切割效率,減少工作台交互時間,奔騰激光設計了一種新的工作台交互系統,其結構主要包括:下平移工作台、上升降工作台、下平移工作台軌道、上升降工作台軌道和工作台交換驅動系統等幾個部分。工作台交換過程開始時,兩個工作台在高度上處於同一水平面,此高度定義為工作高度,假定此時位於工作區域的是下平移工作台。交換開始后,下平移工作台水平后移,同時位於尾端的上升降工作台整體呈20°向上傾斜前移並上移至一定高度,上移的空間足夠讓下平移工作台通過,然後上升降工作台在此高度上向前平移,此時下平移工作台後端與上升降工作台前端層疊,兩工作台繼續相向移動,直至下平移工作台前端和上升降工作台尾端層疊,上升降工作台開始整體呈20°向下傾斜前移並下移至工作高度,完成交換。若位於工作區域的是上升降工作台,交換開始后,上升降工作台整體呈20°向上傾斜后移並上移至一定高度,上移的空間足夠讓下平移工作台通過,同時位於尾端的下平移工作台前移,然後上升降工作台在此高度上向後平移,此時下平移工作台前端與上升降工作台後端層疊,工作台繼續相對移動,直至下平移工作台後端和上升降工作台前端層疊,上升降工作台開始整體呈20°向下傾斜后移並下移至工作高度,完成交換。下平移工作台軌道用於下平移工作台移動時的平移導向,上升降工作台軌道用於上升降工作台上升、平移和下降移動導向,兩個工作台始終運行於不同的軌道。本工作台交換驅動系統上的滾輪同時驅動下平移工作台和上升降工作台,實現兩個工作台同步運動。二、由此可以看出,此工作台交互系統優點在於:⑴無獨立的升降裝置,結構簡單,無升降等待時間。⑵兩個工作台同步移動,減少一個工作台全行程運行時間。⑶兩個工作台運行於不同的導向軌道中,易於調節高度和升降位置。⑷工作台互動式交換系統將交換循環時間提高到20s,極大地提高了工作效率。

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