激光塑料焊接技術(shù)應(yīng)用于鋰電池塑料件加工
由于新能源汽車的蓬勃發(fā)展，動(dòng)力鋰電池作為新能源汽車技術(shù)發(fā)展的強(qiáng)有力助推劑，在新能源汽車的應(yīng)用方面潛力巨大，因此，鋰電池生產(chǎn)工藝工序日益成熟，在不同的應(yīng)用工況條件下，對(duì)鋰電池模組的封裝要求也不一樣，例如聚合物外殼包裝鋰電池和電池透氣防水裝置、金屬與聚合物塑料焊接結(jié)構(gòu)，當(dāng)前聚合物主要采用的有PPA+GF30%、PA66+GF30%、PBT+GF30%等材料。本期奧萊小編簡(jiǎn)述激光塑料焊接應(yīng)用于鋰電池塑料件加工。
激光塑料焊接技術(shù)在鋰電池生產(chǎn)中的應(yīng)用
一般鋰電池內(nèi)部有很多電子元器件，常規(guī)的的密封有打膠或采用振動(dòng)焊接、熱板焊接，而采用振動(dòng)摩擦或超聲波焊接、熱板焊接對(duì)內(nèi)部器件有直接或間接影響或損壞，而采用打膠方式，當(dāng)前環(huán)保要求比高，而且膠水有老化周期，另外從成本角度考慮打膠的成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于焊接成本。
由于電子元器件對(duì)封閉性要求也比較高，不允許有漏氣或泄露出現(xiàn)，對(duì)密封的要求基本要求在IP67~IP69等級(jí)要求，因此對(duì)整個(gè)密封性要求還是比較高，從焊接產(chǎn)品技術(shù)要求來(lái)考慮和焊接質(zhì)量，自動(dòng)化要求、量產(chǎn)角度分析，激光塑料焊接是非常理想符合該項(xiàng)工藝要求，焊接過(guò)程可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)閉環(huán)控制，滿足自動(dòng)化產(chǎn)線要求，另外關(guān)于焊接過(guò)程實(shí)時(shí)閉環(huán)控制，可以根據(jù)設(shè)定技術(shù)參數(shù)分析，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化追溯生產(chǎn)。
激光塑料焊接利用高能量密度的激光束作為熱源，通過(guò)激光輻射加熱工件表面，使材料局部升溫、熔融，從而實(shí)現(xiàn)塑料材料的連接。這種技術(shù)不僅適用于透明和純白熱塑性塑料，還可以處理各種類型的塑料材料。
激光塑料焊接系統(tǒng)選擇
1.按照激光波長(zhǎng)可分為：976nm和2um的焊接系統(tǒng)。
2.目前廣泛使用976nm激光焊接系統(tǒng)，976nm激光焊接原理采用上層透射+下層吸收原理進(jìn)行連接。
3.2um激光焊接系統(tǒng)，是對(duì)上下零件同時(shí)加熱，在結(jié)合處溫度上升較快，從而熔化并形成連接。能夠?qū)ι舷戮该鞯牧慵M(jìn)行焊接。
4.輪廓掃描激光焊接。通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)激光頭或者零件，使得激光束在焊接路徑上移動(dòng)。具有足夠的能量來(lái)熔化和連接零件。該方式適合平面對(duì)平面的焊接，或者塌陷距離小于0.1mm產(chǎn)品。
奧萊光電針對(duì)2種不同波段的塑料焊接系統(tǒng)自主研發(fā)出976nm同軸測(cè)溫視覺(jué)激光焊接頭和2um同軸測(cè)溫成像塑料激光焊接頭，利用同軸紅外測(cè)溫實(shí)時(shí)反饋控制，可以實(shí)時(shí)調(diào)整輸出能量保持焊接一致性，最大程度保證焊接良率。利用系統(tǒng)同軸CCD攝像頭與監(jiān)視裝置，對(duì)被焊接工件進(jìn)行定位追蹤，避免實(shí)時(shí)焊接過(guò)程中的焊點(diǎn)偏移。
當(dāng)然如果自動(dòng)化廠家對(duì)焊接速率有要求的話可以用振鏡掃描焊接的方式實(shí)現(xiàn)，奧萊光電針對(duì)高速率精密焊接需求自主研發(fā)一體化恒溫振鏡同軸視覺(jué)掃描焊接加工系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅適用于精密錫焊加工也可用作塑料制品的精密焊接。振鏡恒溫視覺(jué)同軸加工系統(tǒng)專為滿足高精度定位要求的振鏡掃描加工而設(shè)計(jì)，CCD觀測(cè)的圖像與激光光束焦點(diǎn)完全同軸，與F-θ鏡頭及黑明光源配套可實(shí)現(xiàn)“所見(jiàn)即所得”的激光加工。校正后的激光加工絕對(duì)位置精度可達(dá)到0.02mm以下，與軟件配合使用幾乎可以克服振鏡溫漂帶來(lái)的加工位置誤差。
當(dāng)前鋰電池行業(yè)，從軟包到長(zhǎng)薄化電池甚至到電池箱內(nèi)部散熱系統(tǒng)，都涉及到塑料焊接，塑料與金屬鏈接技術(shù)，只有不斷優(yōu)化和改良生產(chǎn)工藝，提高電池箱體的質(zhì)量和性能，為新能源汽車的發(fā)展做貢獻(xiàn)。
