01: Développement de nouvelles applications énergétiques
En raison de ses caractéristiques de fonctionnement à courte longueur d'onde, les lasers verts ont des applications importantes dans le traitement de précision laser, l'affichage laser, la biomédecine, la microélectronique, le stockage d'informations,mesure optique et autres domaines- dans le domaine de la transformation industrielle, étant donné que les différents matériaux ont des taux d'absorption différents pour les lasers dans des bandes de longueurs d'onde différentes,La tendance générale est que plus la longueur d'onde du laser est courteLe cuivre est le troisième métal le plus utilisé dans le monde après le fer et l'aluminium.Il est largement utilisé dans de nombreux domaines industriels haut de gamme, tels que les véhicules à énergie nouvelle, l'aérospatiale, les trains à grande vitesse, les terminaux intelligents et les communications électroniques.Le laser à fibre infrarouge à bande de 1 micron actuellement utilisé à grande échelle a une faible absorption du cuivreLa vitesse d'absorption varie considérablement avec la température (4%~17%). Il y a de grandes éclaboussures, pores et fissures dans le traitement des matériaux en cuivre. Les problèmes susmentionnés ont un impact négatif important sur divers domaines d'application des matériaux en cuivre.dans le traitement des batteries de véhicules à énergie nouvelle, les éclaboussures affecteront non seulement l'efficacité de soudage des matériaux en cuivre, mais aussi la sécurité de production, les performances et la durée de vie de la batterie. .
À température ambiante, le taux d'absorption du cuivre des longueurs d'onde proche infrarouge (environ 1 μm) est inférieur à 5%, ce qui équivaut à 95% de la lumière laser réfléchie.Le taux d'absorption du cuivre pour la longueur d'onde de la lumière verte (515 nm ou 532 nm) est supérieur à 40%, qui est presque d'un ordre de grandeur supérieur à celui de la bande proche infrarouge.la courte longueur d'onde du laser vert a naturellement un angle de divergence de faisceau inférieur et un point de mise au point plus petit, il présente donc plus d'avantages en matière de traitement.Les lasers à fibres vertes basés sur la technologie laser à fibres à haute puissance en plein essor auront de larges perspectives d'application en raison de leur puissance moyenne élevéeLa situation internationale est en constante évolution et les conflits régionaux entre grandes puissances sont fréquents.qui a créé beaucoup d'incertitudes dans l'économie mondialeL'activité économique intérieure est généralement stable et le taux de croissance a ralenti, ce qui a entraîné une diminution de la demande de nouvelles capacités de production.Le développement rapide de la nouvelle industrie de l'énergie entre dans une nouvelle phase, la demande de sources lumineuses de soudage de haute qualité, de haute stabilité et de haute efficacité augmente rapidement.Les lasers verts ultra-hauts de puissance de la classe des kilowatts ont grandement amélioré l'industrie de la nouvelle énergie de mon paysIl est d'une grande importance de réduire efficacement les coûts et de se développer rapidement.
État actuel des recherches sur un feu vert continu de 2 watts
Ces dernières années, les lasers à lumière verte commerciaux ont fait de grands progrès.La société allemande TRUMPF et la société américaine IPG ont obtenu une puissance de lumière verte ultra-haute de plus de 3 kW et 1 kW grâce à la technologie laser à disque et à la technologie laser à fibre., respectivement.
À l'heure actuelle, seul Shenzhen OUDA Laser peut fournir des lasers à lumière verte en fibre continue à haute puissance en lots en Chine.OUHK Laser a pris les devants dans le lancement d'un laser vert monomode de 500 W pouvant être utilisé pour le traitement des métaux à haute réflectivitéCe laser a été utilisé en lots dans la fabrication de batteries électriques, les applications de soudage et l'impression 3D. En juillet de la même année, OUHK Laser a terminé un prototype de lumière verte continue de kilowatt.En septembre 2023, le laser à lumière verte continue monomode de 1000 W, qui a été poli pendant plus d'un an, a été officiellement lancé sur le marché.le laser à lumière verte à fibres multimodales de sortie 1000W/2000W/3000W a été lancé pour le soudage de matériaux hautement réfléchissants- Fournir des solutions plus professionnelles.
03Gongda Laser émetteur de lumière verte continue monomode de 1000 W
Données partielles de l'essai en lumière verte continue en mode unique de 1000 W du laser PN OUHK: GCL-1000-F-S-W
04 OUHK Laser 3000W lumière verte continue multimode
Données partielles de l'essai de lumière verte continue multi-mode OUHK Laser 3000W N° de produit: GCL-3000-B-I-W
Progression typique de l'application du soudage
Les matériaux de soudage principaux pour les batteries au lithium sont le cuivre et le lithium.qui peuvent être principalement divisés en plusieurs types de soudagePour ces besoins de soudage, les lasers infrarouges sont actuellement principalement utilisés.Comme le taux d'absorption des matériaux de cuivre et d'aluminium pour les longueurs d'onde infrarouges est faible, généralement de 2% à 5% à température ambiante, l'efficacité d'absorption est faible et l'absorption est instable, ce qui entraîne un bassin de soudage instable susceptible de grandes éclaboussures, pores, fissures,et Une zone relativement grande affectée par la chaleur sera forméeLes lasers infrarouges ont été optimisés à plusieurs reprises, mais ils ne sont pas toujours efficaces.l'émergence de lasers continus à haute puissance, en particulier en forme d'anneau, couplés à des étapes de procédé telles que le nickel et le zinc sur la surface des matériaux de soudage, ont atténué dans une certaine mesure certains problèmes de soudage des matériaux très réfléchissants.Dans le soudage des lames multicouches et du cuivre dans les batteries au lithium, ainsi que le soudage de matériaux métalliques disparates entre le cuivre et l'aluminium, les lasers infrarouges sont actuellement utilisés pour le soudage, et le taux de rendement est faible.Les commentaires des terminaux montrent que pour les futures batteries cylindriques de grande taille de la série 46Pour le soudage complet, on utilisera un laser infrarouge et le rendement sur la ligne d'essai sera inférieur à 80%; si on utilise un laser vert de haute puissance pour le soudage, le rendement peut atteindre 95% ou plus.Pour obtenir une efficacité de soudage plus élevée et de meilleurs effets de soudage, OUDA Laser a lancé une lumière verte continue de haute puissance de 1000-3000W, qui a été officiellement livrée sur le marché vers septembre de cette année.
Certains cas de soudage à lumière verte à haute puissance sont présentés ci-dessous: (1) soudage de plaque de collecte de courant négatif à grande électrode de batterie cylindrique, méthode de soudage: soudage par piles de feuilles de cuivre-cuivre;matériau de soudage: 0,2 mm de cuivre et 30 couches de feuille de cuivre de 6 mm;
(2) Soudage cuivre-aluminium: soudage au pôle à capuche, méthode de soudage: soudage sur mesure cuivre-aluminium; matériau de soudage: coupe cuivre et pôle aluminium:
(3) Soudage de pièce d'adaptateur de pile en carré, méthode de soudage: soudage sur mesure cuivre- cuivre, matériau de soudage: cuivre d'une épaisseur de 1 mm:
(4) Soudage de plaquettes multicouches et de poteaux de batteries carrés, méthode de soudage: soudage par feuille d'aluminium et pile d'aluminium, matériaux de soudage:50 couches d'onglets positifs (pré-soudure par ultrasons) et de poteaux positifs de batterie carrés (3 mm):
(5) Soudage de plaquettes multicouches et de poteaux de batterie carrés, méthode de soudage: soudage par feuille de cuivre - soudage par piles de cuivre, matériaux de soudage:50 couches d'onglets négatifs (pré-soudage par ultrasons) et de pôles négatifs de batterie de 3 mm carrésLes résultats du soudage sont les suivants:
06Impression 3D au laser vert
Le 28 juin 2023, lors du Forum sur le développement de l'industrie de la fabrication additive (Guangzhou) et de la conférence annuelle de l'industrie de la fabrication additive de 2023, Zuo Shiquan,ingénieur en chef du Centre de développement de l'industrie de l'équipement du ministère de l'Industrie et des technologies de l'information, a déclaré que le noyau du système industriel moderne Les hauteurs commandantes sont les machines mères industrielles, qui sont divisées en fabrication additive,fabrication soustractive et fabrication de matériaux équivalentsLa fabrication additive est également un domaine clé et une direction de notre puissance de fabrication.L'accélération du développement de la fabrication additive est une base importante pour promouvoir le développement de produits haut de gamme.L'industrie de la fabrication additive devrait dépasser les 100 milliards d'euros au cours des cinq prochaines années.si le taux de croissance annuel moyen est de 25%Plusieurs téléphones mobiles à écran pliable phares sortis en 2023, ainsi que le leader de l'électronique grand public Apple,ont commencé à utiliser des équipements d'impression 3D pour le traitement de pièces de précision, marquant le début de l'entrée des équipements d'impression 3D en métal dans la chaîne d'approvisionnement des équipements du marché de l'électronique grand public.augmentation des scénarios d'application, et les coûts unitaires diminuent progressivement, l'espace futur pour les équipements d'impression 3D en métal est énorme.La société allemande TRUMPF est actuellement le seul fabricant au monde à lancer des équipements d'impression 3D en métal laser vert à haute puissanceCependant, en raison du prix élevé des lasers et de l'équipement, la promotion de l'application a été lente.Le laser à lumière verte à haute puissance QCW de IPG peut être utilisé comme source lumineuse pour l'impression 3D de matériaux métalliques hautement réfléchissantsOUHK Laser est devenu le troisième fabricant au monde à lancer des lasers à lumière verte de haute puissance.Il lancera des lasers à lumière verte continue à mode unique et multimode de kilowatts pour des matériaux hautement réfléchissants (impression 3D de cuivre à lumière verte pure).Les équipements d'impression 3D au laser vert peuvent couvrir presque tous les besoins d'impression 3D des matériaux métalliques couramment utilisés,comprenant tous les types de matériaux pour les équipements d'impression 3D métallique infrarougeEn particulier pour l'impression 3D de matériaux de cuivre pur, nous avons effectué beaucoup de vérification et de tests.la densité des échantillons imprimés en 3D de matériaux de cuivre pur peut atteindre plus de 990,5%, et les paramètres des matériaux des échantillons imprimés sont la résistance mécanique, la conductivité thermique et la conductivité électrique.