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激光焊接在汽车行业的前景


作者编辑: | 日期:2019-09-17 13:14:26 | 信息来源:

汽车工业是一个需要大量加工和测试的生产型产业,也是激光技术应用广泛的行业之一。由于激光焊接工艺拥有高加工质量、效率高、柔性好等优势,随着汽车轻量化概念的不断深入、安全性能观念日益增强,激光焊接工艺在汽车工业领域将得到更多重视和更广泛应用。

在汽车加工中,铝合金是一种较非常普遍的材料,而激光焊接工艺在铝合金材料的焊接方面有着得天独厚的优势。使用激光进行焊接,能够实现对铝合金材料的高效保护。然而,在铝合金加工中使用激光焊接也存在一定的弊端,这是由铝合金自身的热力性能所决定的。使用激光焊接虽然能够实现对铝合金元件的有效保护,却无法有效避免熔池飞溅、小孔塌陷等焊接过程中常发现象。

随着自动驾驶技术和新能源技术不断兴起,越来越多汽车开始装配上动力电池。由于激光焊接是一种非接触式、高精度、高效的焊接方式,可以经济快速地进行电池结构件焊接及密封,在电池制造环节上得到广泛应用。在整个动力电池制造中,包括电芯、模组和pack中有约19个主要构件部位需要焊接,其中,有11个目前必须使用激光焊接完成,5个可能用到激光焊接,3个不使用激光焊接。而在方壳电池中,密封钉、盖板组件以及封口都需要用到激光焊接;在圆柱电池及模组中,需要用到激光焊接的部分则有极耳、盖帽、汇流排等等。

在模组侧板焊接方面,动力电池模组常用铝合金型材、板材作为模组外框结构件,焊接质量的好坏,决定了模组整体结构的刚性。采用不同的焊接头和工艺可以获得不同的焊接效果,侧板激光焊接也发展出多种工艺方式。普通焊接头的气孔率达10%,双光束焊接头气孔率在3%,而摆动光斑焊接头的气孔率只有1%。越来越多的先进激光焊接设备及工艺,不断的提高焊接质量,降低气孔率。

此外,电芯封口激光焊接是电池制造的一道重要工艺,对电池的成品率极大的影响。电芯焊接速度越来越快的同时,还需要保证焊缝一致性等焊缝性能。由此衍生出多种激光焊接封口工艺。其中,光纤激光器高速摆动焊接,焊缝平整光滑,一致性好。而摆动头随着焊接频率的提升对爆点有修复作用。

动力电池是一个安全性要求非常高的产品,电池漏液可能会导致模组内电池间短路,易造成高温起火等事故,而电池中裂纹和孔洞的存在则是焊缝密封失效的潜在因素。因此,使用激光进行高质量焊接是电池制造中非常关键的部分。


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