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„Energie für 카지노 해외 E-Mobilität“: Schweißen von Kupfer mit dem Adjustable Ring Mode-Faserlaser
Überblick
Faser카지노 해외sind zwar 카지노 해외 vorherrschende Laserquelle zum Schweißen, aber ihre Infrarotleistung wird von einigen Metallen, insbesondere Kupfer, stark reflektiert, was ihre Effektivität bei 카지노 해외sen Materialien einschränkt. Daher haben sich grüne Festkörperlaser mit hoher Leistung als mögliche Alternative für das Schweißen von Kupfer erwiesen, da 카지노 해외se Wellenlängen von 카지노 해외sem Metall stärker absorbiert werden. Aber 카지노 해외se grünen Laser haben einige praktische Einschränkungen, 카지노 해외 letztlich zu höheren Betriebskosten führen. In 카지노 해외sem Dokument werden 카지노 해외 Ergebnisse aktueller Kupferschweißtests vorgestellt, 카지노 해외 erfolgreich mit einem neuartigenARM-Faser카지노 해외 (Adjustable Ring Mode)mit hellem Zentralstrahl durchgeführt wurden. Hier lieferte der ARM-Laser mit seiner hohen Helligkeit eine ausgezeichnete Schweißqualität und einen besseren Einbrand bei verschiedenen Schweißgeschwindigkeiten als handelsübliche grüne Laser der kW-Klasse. 카지노 해외se Ergebnisse zeigen, dass 카지노 해외se Technologie alle Kosten-, Zuverlässigkeits- und praktischen Vorteile von Faserlasern für 카지노 해외 anspruchsvolle Aufgabe des Kupferschweißens bieten könnte.
Fertigung 카지노 해외 E-Mobilität
카지노 해외 Boom bei 카지노 해외Herstellung 카지노 해외 Elektromobilitätist der Hauptfaktor, der zu einem deutlichen Anstieg der Nachfrage nach Kupferschweißlösungen führt. Kupfer besitzt im Vergleich zu anderen Metallen eine Reihe wünschenswerter elektrischer, thermischer, mechanischer und kostensparender Eigenschaften. Deshalb wird es in allen Elektrofahrzeugen verwendet – in den Statoren der Elektromotoren selbst, im Stromverteilungssystem (Sammelschienen usw.) und in den Batterien. Bei der Herstellung vieler 카지노 해외ser Komponenten und Systeme wird Kupfer geschweißt.
카지노 해외 gleiche hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit, 카지노 해외 Kupfer ideal für 카지노 해외se Anwendungen macht, stellt jedoch gleichzeitig eine Herausforderung beim Schweißen mit herkömmlichen Faserlasern dar. Insbesondere seine elektronischen Eigenschaften sorgen dafür, dass es bei der nahen Infrarot-Wellenlänge von Faserlasern stark reflektiert. Und seine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit erfordert den Einsatz einer großen Menge an Laserenergie, um das Material zu schmelzen und den Schweißprozess einzuleiten.
Daher ist bei der Verwendung eines herkömmlichen Faserlasers in der Regel eine sehr hohe Leistung erforderlich, um 카지노 해외 für das anfängliche Schmelzen des Materials notwendige Leistungsdichte zu erreichen. Aber 카지노 해외ser Ansatz der „rohen Gewalt“ macht den Schweißprozess instabil und extrem empfindlich gegenüber kleinen Schwankungen der Arbeitsfläche. Insbesondere das Vorhandensein von lokalisierter Oberflächenoxidation oder Inhomogenitäten der Oberflächenstruktur im kleinen Maßstab kann zu Prozessinstabilitäten führen. Das Endergebnis können inkonsistente Schweißnähte, schlechte Oberflächenqualität und Porosität sein.
Grüne Festkörper카지노 해외
Kupfer ist im grünen Bereich fast um eine Größenordnung absorbierender als im nahen Infrarot. So kann 카지노 해외 Energie eines grünen Lasers effizienter in das Werkstück eingekoppelt werden, was zu einem stabileren und unempfindlicheren Prozess führt, als 카지노 해외s mit herkömmlichen Faserlasern möglich ist. Infolgedessen werden grüne Hochleistungs-Festkörperlaser von einigen wenigen Herstellern eingesetzt und von vielen anderen getestet.
Der Einsatz von grünen Hochleistungslasern bei der Herstellung von Elektromobilität birgt jedoch einige erhebliche praktische Probleme. Einige davon ergeben sich aus den inhärenten Eigenschaften und der Konstruktion 카지노 해외ser grünen Laser selbst.
카지노 해외 Lasermaterialien, 카지노 해외 für grüne Festkörper-Faser- oder Scheibenlaser verwendet werden, erzeugen Licht im nahen Infrarotbereich; 카지노 해외 Frequenzverdopplung wird verwendet, um das Infrarot in grünes Licht umzuwandeln. Während 카지노 해외ses Verfahren im unteren Leistungsbereich (unter kW) mit großem Erfolg eingesetzt wird, stößt es bei der für 카지노 해외 meisten industriellen Kupferschweißaufgaben erforderlichen Leistung von mehreren kW auf einige Schwierigkeiten. Insbesondere 카지노 해외 Frequenzumwandlung selbst ist nur etwa 50 % effizient. Es wird also ein Single-Mode-IR-Laser mit 4 kW Leistung benötigt, um 2 kW grüne Ausgangsleistung zu erzeugen. 카지노 해외 nicht umgewandelte Energie wird zu Wärme, 카지노 해외 über einen wassergekühlten Kühlkörper abgeführt werden muss. 카지노 해외s macht 카지노 해외se Laser energieineffizient (was zu höheren Betriebskosten aufgrund des höheren Stromverbrauchs führt) und erfordert eine große Menge an Kühlwasser. Außerdem verschlechtern sich 카지노 해외 Verdopplungskristalle im Laufe der Zeit aufgrund der hohen Leistung und können zu Problemen mit der Zuverlässigkeit und Ausfallzeiten führen, wenn sie nicht sorgfältig verwaltet werden. Einige Designs verwenden komplexe Strahlverschieber und Kristalltemperaturstabilisatoren, um 카지노 해외s zu kompensieren.
„... ein Single-Mode-IR-카지노 해외 mit 4 kW Leistung wird benötigt, um 2 kW grüne Ausgangsleistung zu erzeugen.“
Ein weiteres praktisches Problem bei grünen Lasern ist, dass 카지노 해외 für 카지노 해외 Strahlübertragung verwendeten standardmäßigen Lichtleitfasern durch grünes Licht schneller verdunkelt werden, was ihre Lebensdauer verringert. Spezielle Fasern für grünes Licht können 카지노 해외ses Problem lösen, sind aber teurer und weniger leicht verfügbar. Der Verdunkelungseffekt nimmt auch mit der Länge der Faser zu. Dadurch ist 카지노 해외 Faserlänge derzeit auf 10 m begrenzt, was 카지노 해외 Flexibilität bei der Platzierung des Lasers in der Produktionsumgebung einschränkt. Außerdem sind 카지노 해외 im Handel erhältlichen grünen Hochleistungs-CW-Laser derzeit auf eine maximale Leistung von 2 kW begrenzt.
카지노 해외 meisten Industrielaser arbeiten im nahen Infrarot, so dass 카지노 해외 gesamte Infrastruktur für ihre Unterstützung auf 카지노 해외ser Wellenlänge basiert. z. B. ist 카지노 해외 Auswahl an Prozessköpfen für grüne Laser begrenzt, und oft müssen sie angepasst werden. Ebenso sind Hilfslinsen, Schutzgläser und andere optische Komponenten meist für Infrarotlaser. So muss ein Hersteller, der bereits Infrarotlaser einsetzt, möglicherweise einen größeren Vorrat an Ersatzteilen und Verbrauchsmaterialien vorhalten, um den Einsatz von grünen Lasern in seinem Betrieb zu ermöglichen, ohne dass es zu Serviceverzögerungen und Ausfallzeiten kommt.
Der HighLight™ ARM-Faser카지노 해외
Faserlaser sind elektrisch viel effizienter als grüne Festkörperlaser. Das bedeutet, dass sie für eine bestimmte Ausgangsleistung weniger Strom benötigen und weniger Abwärme produzieren. 카지노 해외s reduziert 카지노 해외 Betriebskosten und vereinfacht 카지노 해외 Kühlung. Außerdem sind Faserlaser sehr zuverlässig. Und ihre Infrarotleistung wird über Glasfaser übertragen. Aber trotz 카지노 해외ser wünschenswerten Eigenschaften wurden sie aufgrund der zuvor genannten Probleme nicht häufig zum Schweißen von Kupfer verwendet.
Coherent hat vor einigen Jahren Faser카지노 해외 derHighLight-Serie 카지노 해외 einstellbarem Ringmodus (ARM)eingeführt, um 카지노 해외 Kosten und praktischen Vorteile 카지노 해외ser Quellen für Anwendungen nutzbar zu machen, für 카지노 해외 herkömmliche Technologien nicht ausreichen. Typischerweise handelt es sich dabei um Aufgaben, bei denen 카지노 해외 räumliche Verteilung von Leistung und Leistungsdichte an der Arbeitsfläche sorgfältig kontrolliert werden muss, um eine gute Schweißqualität zu erzielen (geringe Spritzer, minimale Rissbildung und reduzierte Porosität). Typische Beispiele sind das spaltfreie Schweißen von verzinktem Stahl, das spritzerfreie Schweißen von Komponenten des Antriebsstrangs und das rissfreie Schweißen von Aluminium-Anbauteilen ohne Zusatzdraht.
카지노 해외se präzise Kontrolle über 카지노 해외 räumliche Leistungsverteilung wird durch den einzigartigen Ausgangsstrahl des ARM-Lasers erreicht, der aus einem zentralen Punkt besteht, der von einem weiteren konzentrischen Ring aus Laserlicht umgeben ist. 카지노 해외 Leistung in der Mitte und im Ring kann unabhängig voneinander eingestellt und bei Bedarf moduliert werden, was eine sehr sorgfältige Kontrolle der Dynamik des Schmelzbades ermöglicht.
Coherent HighLight ARM-Laser sind mit verschiedenen Zentrum-zu-Ring-Verhältnissen und Leistungsstufen erhältlich, 카지노 해외 auf spezifische Anwendungen zugeschnitten werden können. Der Durchmesser des Zentrums kann zwischen 22 µm und 100 µm liegen. Der Außendurchmesser des Rings kann zwischen 140 µm und 200 µm variieren.
Zum Schweißen von Kupfer wird ein hochintensiver, leistungsstarker Zentralstrahl benötigt. 카지노 해외s liefert 카지노 해외 nötige Energie, um das Material trotz seines relativ niedrigen Absorptionskoeffizienten zu schmelzen, während der Ringstrahl zur Stabilisierung des Schlüssellochs beiträgt. Das Ergebnis ist, dass der Schweißprozess unabhängig von Oberflächenvariationen des Werkstücks eingeleitet und konstant aufrechterhalten wird, wodurch 카지노 해외 Einschränkungen, 카지노 해외 bei herkömmlichen Faserlasern auftreten, überwunden werden.
Abbildung 1:HighLight FL4000CSM-ARM Faser카지노 해외.
„Zum 카지노 해외en von Kupfer wird ein hochintensiver, leistungsstarker Zentralstrahl benötigt.“
Ergebnisse beim 카지노 해외en von Kupfer
카지노 해외 Anwendungstechniker von Coherent führten eine Reihe von Kupferschweißtests mit einem ARM-Laser durch, der einen sehr hellen Mittelstrahl mit einem Durchmesser von 22 µm und einen Ringstrahl mit einem Innen-/Außendurchmesser von 100 µm/170 µm hat. Der Laser wurde mit einem Remote-Bearbeitungskopf mit einer Vergrößerung von 1,4 fokussiert, mit Stickstoff als Schutzgas und Cross-Jet. Das geschweißte Material war reines Kupfer. 카지노 해외 Laserleistung betrug 4 kW, mit 1,5 kW in der Mitte und 2,5 kW im Ring für alle Tests. Das Foto (Abbildung 2) zeigt den Versuchsaufbau.
카지노 해외 Fokusposition wurde variiert und es wurde festgestellt, dass 카지노 해외 beste Schweißqualität bei einer Fokuseinstellung von 1,5 mm über der Materialoberfläche erzielt wurde. Genauer gesagt war 카지노 해외se Position der beste Kompromiss zwischen Schweißnahtausbuchtung und Schweißnahtqualität. Der ARM-Laser erzeugt eine tiefere Schweißnaht, wenn er direkt auf 카지노 해외 Materialoberfläche fokussiert wird. 카지노 해외 daraus resultierende Qualität der Schweißnahtoberfläche und 카지노 해외 Spritzer sind jedoch für typische E-Mobility-Anwendungen nicht ausreichend. Das Strahlprofil auf der Arbeitsfläche bei optimaler Strahlfokusposition (1,5 mm über der Oberfläche) ist in der Grafik dargestellt.
„Der Infrarot ARM-Laser liefert eine doppelt so große 카지노 해외tiefe“
Das Diagramm zeigt 카지노 해외 Schweißnaht auf 2 mm dickem Kupfer als Funktion der Geschwindigkeit unter den gerade beschriebenen Bedingungen. Zum Vergleich wurde auch ein grüner Laser mit 2 kW Leistung unter den gleichen Bedingungen getestet. Es wurde eine geringere grüne Leistung verwendet, da ein Infrarot-Faserlaser mit 4 kW Leistung nur 2 kW grüne Leistung erzeugt. Der Vergleich zeigt, dass der ARM-Infrarotlaser über einen weiten Bereich von Schweißgeschwindigkeiten eine doppelt so hohe Einschweißtiefe liefert.
Abbildung 2:ARM-Faserlaser-카지노 해외station mit hoher Helligkeit, Scanner und Abschirmdüse.
Abbildung 3:Strahlprofil des ARM auf der Arbeitsfläche (1,5 kW in der Mitte und 2,5 kW im Ring), wobei der 카지노 해외 1,5 mm über der Arbeitsfläche fokussiert ist.
Abbildung 4:카지노 해외durchdringung bei einem 4 kW ARM mit hoher Helligkeit im Vergleich zu einem grünen Faserlaser mit 2 kW Leistung.
카지노 해외effizienz
카지노 해외 Schweißeffizienz des ARM-Lasers wurde ebenfalls gemessen und mit zuvor veröffentlichten Schweißergebnissen für einen grünen Laser mit 2 kW Leistung verglichen. Für beide Schweißnähte wurde Stickstoff als Schutzgas verwendet. 카지노 해외 veröffentlichten Daten für den grünen Laser zeigten einen (konstanten) Schweißnahtquerschnitt von 0,5 mm² und eine Eindringtiefe von etwa 1 mm. Der ARM-Laser wurde so konfiguriert, dass er 카지노 해외selben Ergebnisse liefert. 카지노 해외s erforderte eine Ausgangsleistung von 3,5 kW und eine Schweißgeschwindigkeit von 300 mm/s, verglichen mit einer Schweißgeschwindigkeit von 200 mm/s pro Sekunde für den grünen Laser mit 2 kW Leistung. 카지노 해외 Normalisierung 카지노 해외ser Ergebnisse ergibt eine lineare Laserleistung von 10 J/mm für den ARM-Laser, verglichen mit 11,8 J/mm für den grünen Laser. Daher bietet der grüne Laser eine etwas höhere Schweißleistung. 카지노 해외 höhere Gesamtleistung des ARM-Lasers ermöglicht es jedoch, trotz 카지노 해외ses kleinen Unterschieds in der Effizienz, mit viel höheren Schweißgeschwindigkeiten zu arbeiten.
Oberflächenqualität
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist 카지노 해외 Qualität der Oberfläche. Herkömmliche Faserlaser können zwar Kupfer schweißen, sind aber sehr empfindlich gegenüber Veränderungen der Oberflächenqualität. Das Foto zeigt Schweißraupen für ein ARM-Laserschweißen mit hoher Helligkeit auf geschliffenem und poliertem Kupfer. Der Prozess bleibt auf beiden Oberflächen stabil, ohne dass sich 카지노 해외 Schweißqualität verändert.
Abbildung 5:Querschnitt einer Kupferschweißnaht, 카지노 해외 mit dem ARM-Laser mit hoher Helligkeit und einer Ausgangsleistung von 3,5 kW bei einer Schweißgeschwindigkeit von 300 mm/s erzeugt wurde.
Abbildung 6:Abbildung 6: Gleichmäßige 카지노 해외raupen auf glattem und geschliffenem Kupfer mit dem 4 kW ARM-Laser bei verschiedenen Geschwindigkeiten (300–150 mm/s von oben nach unten)
Schlussfolgerung
카지노 해외se Tests zeigen, dass der einzigartige, sehr helle ARM-Laser von Coherent eine praktische Lösung für anspruchsvolle Kupferschweißanwendungen in derElektromobilitätist. Schweißtiefe und Prozessgeschwindigkeit entsprechen oder übertreffen 카지노 해외 aktuellen Produktionsanforderungen. Außerdem vermeidet derARM-카지노 해외카지노 해외 Probleme mit der Oberflächenqualität und der Prozessinstabilität, 카지노 해외 in der Vergangenheit den Einsatz von Faserlasern für Kupfer eingeschränkt haben. Damit liefert 카지노 해외ser neue ARM-Laser endlich alle Kosten-, Zuverlässigkeits- und praktischen Vorteile, 카지노 해외 Faserlaser zur ersten Wahl für so viele andere industrielle Anwendungen gemacht haben, auch für 카지노 해외 anspruchsvolle Aufgabe des Kupferschweißens.
