《工艺》新能源汽车电池壳激光焊接工艺研究

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锂电池之事今日第二篇文章,11月27日星期日


随着汽车市场发生重大变化,新能源汽车正在逐步取代传统燃油汽车。由于大多数新能源汽车都离不开电池模组,同时又要满足车身轻量化的要求,因此电池壳体通常采用低密度、高强度的铝合金材料。然而,铝合金,尤其是薄铝合金,很难焊接。本文主要研究使用脉冲激光焊接机焊接05mm铝合金板材时采用合适的焊接参数。采用CCD实时成像技术,在焊接前监测基材的粘接距离,精确定位后进行焊接。焊接过程中选择平均焊接速度20mm/s,焊接深度04~07mm,宽度08~12mm,可获得美观的焊缝。


新能源汽车电池壳激光焊接工艺


激光焊接采用能量密度特别高的激光作为焊接热源,因此焊接速度快、热影响区小、焊接变形小,即使在铝合金焊接中也能获得优良的焊接质量。其中,焊接电池壳时使用的焊接材料是铝合金和紫铜两种异种材料,铝合金在焊接时容易氧化,而铜的导热性非常强,焊接难度很大。电池盒有圆形和方形两种形状。焊接方式有接头焊和搭接焊两种,焊接部位包括防爆网、极柱、密封件、模块等部件。


实验方案设计


1总体考试计划的描述


试验采用两台激光焊接机进行焊接,两台试验机进行测试,一条主流线承载电池,主流线有几条分支,机器整体尺寸为11000mm2500mm2000mm。针对新能源汽车电池壳激光焊接需求,该解决方案由激光焊接机、检测机、在线打标机、自动装配线等设备组成。其中,激光焊接机首先工作,主要完成电池焊接工作;检查机主要检查焊接区域是否有短路和密封性;打标机打印标签并自动剔除装配中的不合格品。线。


位于装配线前端的两台激光焊接机配备了激光发射器、立式激光焊接头、三轴机械臂、气动夹具、传送带和上下料机械手。两台激光焊接机配置相同。采用双机械手上下料,互不干扰,装配精度高,生产效率高。


该解决方案的重要优点是


焊接采用两台激光焊接机,配备两套上下料装置同时进行焊接,提高生产效率,减少焊接变形。


两个焊接工位均配备机器人用于装卸材料,焊接区和装料区分开,保证工作过程中工人的人身安全。


2设备总体布置图


最终测试采用的布局如图1所示。


图1设备总体布局


试运行流程


电池壳组装完成后,垂直放置在传送带上,然后通过传送带传送至焊接区域。采用焊接机械手进行上料组装,启动夹具进行定位夹紧,焊前采用CCD对焊缝进行检测,确保焊缝间隙一致、合适。CCD位置误差在0.05mm以内。使用激光焊接机对电池进行封装焊接后,焊接熔深可达04~07mm,焊接宽度可达08~12mm。激光焊接后焊缝整体外观整齐,焊缝形状美观,焊缝变形小于05mm。同时,焊头上部设有排烟除尘装置,快速排除焊接过程中产生的烟尘,维护生产环境。焊接夹具采用气动控制,可实现自动定位、夹紧过程,并可利用输送轴将电池壳精确送至焊接位置,焊接时采用CCD实时监控焊接过程。夹具可根据待焊接电池壳的尺寸自动调节。


图2整条装配线工作流程图


实验总结


实验证明,采用流水线作业可以更好地实现质量一致性高的产品,焊接前可采用CCD对焊缝间隙进行监控,位置正确后才能进行焊接。平均焊接速度20mm/s,焊接熔深功率04~。焊接参数为07mm,熔化宽度为08~12mm,可实现美观的焊缝。同时使用两台激光焊机可以有效减少焊接时的变形。进行焊接工艺,将变形控制在05mm以内。


激光焊接可以用于汽车底盘制造吗?是的,激光焊接可以用于汽车底盘制造。


激光焊接技术是一种非接触式焊接方法,使用高能量密度热源,适合连接多种材料。激光焊接因其高精度和重复性而广泛应用于汽车制造。


在汽车底盘制造中,激光焊接可用于连接多种金属板材和管件,如车架、底板、前后桥等部件的连接。它可以替代传统的点焊和电弧焊,具有以下优点


1、加工速度高激光焊接速度快,大大提高了生产效率。


2、质量高激光焊接热影响区小、变形小,可消除气孔、裂纹等缺陷。


3环保健康与传统电弧焊相比,激光焊接不会产生烟雾、粉尘、噪音等有害气体。


当然,在汽车底盘制造中使用激光焊接时,仍然需要注意安全题。为保证焊接作业人员的安全,工作场所必须采取必要的防护措施,使用合适的防护用品。


哪家激光焊机厂家焊接汽车零部件比较有实力?激光焊接具有热影响区小、变形小、外形美观、焊接强度可达到或超过母材、易于数字化控制等诸多优点,因此其在各工业领域的利用率不断增加。广泛应用于不锈钢、碳钢、铝合金、铜、钛等金属的焊接。特别是激光脉冲的短特性使其能够完成传统方法无法完成的焊接,例如不锈钢和不锈钢等。铝。玻璃、陶瓷焊接等合金焊接。


对于汽车焊接,传统汽车及零部件厂商多在欧洲、美国等国家生产,国内厂商在技术路径和话语权上较弱。因此,12年前,德国激光制造商通快是整个车身激光焊接领域无可争议的领导者。激光焊接的广泛应用因其高昂的价格而受到阻碍。近年来,随着激光技术的发展,国内一些激光及自动化设备制造商如大族激光、华工激光等逐渐崛起,全汽车全线应用案例不断增多。在零部件方面,大族于2002年开始为一汽、广汽等多家企业焊接汽车缸盖垫片。经过十多年的发展和探索,我们已经形成了成熟的各类汽车零部件定制工作台激光焊接设备。在车身焊接方面,大族、华工等多家企业从2008年开始参与。如今,A、B柱、天窗、门板等都有很多成熟的应用。相信随着中国汽车工业的发展,国内汽车相关设备及自动化制造商将会越来越强、越来越好。


总体而言,通快仍然是汽车领域最成熟、可靠且价格实惠的激光焊接公司。国内的韩药激光、化学工程、化学工程有很多成熟的应用领域,所以不存在重大的技术题。


(附数据为全及国内激光企业销量排名,也可视为市场占有率和技术排名。大族激光目前已稳居韩国第一、全三大激光设备制造商之一全,国内市场占有率已增至30%,超越。


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