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工艺者说 | 双光束(环形光斑)激光器在IGBT激光焊接的利用

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工艺者说 | 双光束(环形光斑)激光器在IGBT激光焊接的利用
2023 年 12 月 22 日
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随着全球对环保和可持续发展的日益关注,新能源汽车行业逐步成为全球汽车产业的一大沉心。新能源汽车拥有节能、减排、环保蹬着势,切合将来绿色出行的发展趋向。在当局政策的大力推动下,新能源汽车行业正迎来前所未有的黄金发展期。

在新能源汽车中,动力电池、电机、电控系统是最沉要的主题部件,激光焊接则是这些主题部件的沉要工艺。除此之表,车辆电气化还必要额表的电气部件,如逆变器、节造箱和配电装置,这其中也蕴含了车辆电控系统中的沉要成员——IGBT。光纤激光器使部件间衔接器和汇流条的焊接可能满足至关沉要的电气机能要求,同时还提供了很高的出产快率、很好的靠得住性和自动化方便性。

规划概述

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是一种功率半导体器件,通过在双极型晶体管的基础上结合而成的器件。IGBT激光焊接在新能源汽车电气部件的沉要工艺,优势怪异,但其难点在于必要在多个技术领域有所突破,蕴含节造技术、温度治理、不变性和靠得住性等方面。

针对IGBT焊接的痛点,xc sports激光深刻钻研,聚焦发力,并寻找到最佳的一体化激光焊接解决规划,致力于实现高效、高质量的激光焊接利用。

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△焊接方式示意图

利用配置

xc sports针对新能源焊接上有多种规划的工艺选型,IGBT焊接选取DBW环形光斑激光器,表环拥有加热洗濯母材作用,内环进行深熔焊接,能有效抑造飞溅,得到更高的焊接质量;此表,还拥有高功率、高效能、高靠得住性的特点,使用寿命长;紧凑,并且扩大了一系列信号接口,实现简易的人机交互。振镜焊接头实现高快扫描焊接,大大提高焊接效能。

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利用测试

为了达到最佳的配置规划,我们以0.5mm+0.8mm样品进行测试,从激光功率、焊接快率、焦量等因子启程,得出了切合客户指标要求的测试了局:

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在内表环功率测试中,工程师在设定好焊接快率、抖动间距、抖动幅宽、离焦量等定量指标后,起头进行梯度的内表环功率测试,最终得出一个最优的焊接成效:

-焊接实现功夫:0.6s

-有效熔深1:0.40mm,有效熔深2:0.57mm

-有效熔宽1:1.30mm,有效熔宽2:2.15mm

-焊缝宽度1:1.45mm,焊缝宽度2:1.84mm

-拉拔力:1629N, 剪切力:3613N

利用数据

经过DOE测试,在焊接内表环功率、快率、离焦量等若干因子中找到最为相宜的参数,得到数据分析了局如下:

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△焊接表观展示1

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△焊接表观展示2

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△金相数据图1

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△金相数据图2

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△拉拔力数据:1629N

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△剪切力数据:3613N

通过测试数据以及焊接产品表观,我们发现:

-焊缝鼓满,熔池无气孔

-满足过流面积要求

-焊缝表表无炸点,无发黑景象

-激光肇始、中部、扫尾处熔池描摹不变

IGBT焊接作为一种高效、环保的金属焊接技术,拥有以下优势:

-高质量、低电阻的衔接

激光焊接以最幼的热输入得出高质量的焊接接头,优化提高了产品的电机能,更合用于铜、铝合金等各类金属资料焊接。

-高产量和吞吐量

激光焊接效能高,焊接快率快,且易于自动化集成,上传关键焊接参数,便于实时监控、调整数据。

-工装单一化

激光焊接单侧接入,极大降低PDU、逆变器等电气部件焊接时的复杂度和工装要求。

随着新能源行业的急剧发展和技术进取,IGBT焊接拥有巨大的市场潜力,利用远景极度辽阔。将来,IGBT将持续阐扬沉要作用,推动新能源行业的发展。

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