پیشرفت در صنعتی سازی فیبر نوری مستمر در سطح کیلو وات داخلی

01: توسعه کاربردهای انرژی جدید

با توجه به ویژگی های کار با طول موج کوتاه، لیزرهای سبز کاربردهای مهمی در پردازش دقیق لیزر، نمایش لیزر، زیست پزشکی، میکروالکترونیک، ذخیره سازی اطلاعات،اندازه گیری نوری و زمینه های دیگردر زمینه پردازش صنعتی، از آنجا که مواد مختلف نرخ جذب متفاوتی برای لیزرها در باند های مختلف طول موج دارند،روند کلی این است که هرچه طول موج لیزر کوتاه تر باشد، انرژی فوتون هرچه بیشتر باشد و جذب مواد فلزی با بازتاب بالا بیشتر باشد. مس سومین فلز مورد استفاده در جهان پس از آهن و آلومینیوم است.این به طور گسترده ای در بسیاری از زمینه های صنعتی بالا استفاده می شود، مانند وسایل نقلیه انرژی جدید، هوافضا، قطارهای با سرعت بالا، محصولات پایانی هوشمند و ارتباطات الکترونیکی.لیزر فیبر مادون قرمز 1 میکران که در حال حاضر در مقیاس بزرگ استفاده می شود، جذب ضعیف مس دارد، و میزان جذب با درجه حرارت به شدت تغییر می کند (4٪ ٪ 17٪). در پردازش مواد مس، اسپرت ها، منافذ و ترک های بزرگ وجود دارد. ، ضربه های حرارتی بزرگ، نفوذ غیرقابل کنترل و دیگر نقص ها. مشکلات فوق تأثیر منفی زیادی در زمینه های مختلف کاربرد مواد مس دارند. به عنوان مثال،در پردازش باتری های قدرت خودروهای انرژی جدید، پاشیدن نه تنها بر کارایی جوش مواد مس تأثیر می گذارد بلکه بر ایمنی تولید، عملکرد و عمر باتری نیز تأثیر می گذارد. .
در دمای اتاق، میزان جذب مس از طول موج های مادون قرمز نزدیک (حدود 1 μm) کمتر از 5٪ است که معادل 95٪ نور لیزر است که منعکس می شود.نرخ جذب مس برای طول موج نور سبز (515nm یا 532nm) بیش از 40٪ استدر مقایسه با لیزر 1 میکروونی،طول موج کوتاه لیزر سبز به طور طبیعی دارای زاویه انحراف پرتگاه پایین تر و نقطه متمرکز کوچکتر است، بنابراین مزایای بیشتری در پردازش دارد. به طور خاص،لیزرهای فیبر سبز مبتنی بر تکنولوژی فیبر لیزر با قدرت بالا در حال حاضر چشم انداز کاربرد گسترده ای به دلیل قدرت متوسط بالایی دارند، کیفیت پرتو خوب، ثبات قوی و بسیاری از مزایای دیگر. وضعیت بین المللی به طور مداوم در حال تغییر است و درگیری های منطقه ای بین قدرت های بزرگ مکرر است.که باعث ایجاد عدم قطعیت در اقتصاد جهانی شده استفعالیت اقتصادی داخلی به طور کلی پایدار است و نرخ رشد کاهش یافته است که منجر به کاهش تقاضا برای ظرفیت تولید جدید می شود.در حالی که توسعه سریع صنعت انرژی جدید وارد مرحله جدیدی می شود، تقاضا برای منابع نوری جوش با کیفیت بالا، ثبات بالا و کارایی بالا به سرعت در حال افزایش است.لیزرهای سبز بسیار قدرتمند در کشور ما صنعت انرژی جدید کشورم را به شدت بهبود بخشیده اندکاهش هزینه ها به طور موثر و توسعه سریع بسیار مهم است.

وضعیت فعلی تحقیقات در مورد یک چراغ سبز مداوم 2 وات

در سال های اخیر، لیزرهای سبز تجاری پیشرفت زیادی داشته اند.شرکت آلمانی TRUMPF و شرکت آمریکایی IPG با استفاده از تکنولوژی دیسک لیزر و فن آوری لیزر فیبر توان بسیار بالایی از نور سبز بیش از 3 و 1 کیلو وات به دست آورده اند، به ترتیب.

در حال حاضر، تنها ليزر شينزين اوودا می تواند ليزر های نور سبز فايبر مداوم با قدرت بالا را در دسته ها در چين عرضه کند. در ژوئن 2022,لیزر OUHK در راه اندازی لیزر سبز تک حالت 500 وات که می تواند برای پردازش فلز با بازتاب بالا استفاده شود، رهبری کرداین لیزر در تولید باتری های برق، کاربردهای جوش و چاپ سه بعدی به صورت دسته ای استفاده شده است. در ژوئیه همان سال، لیزر OUHK یک نمونه اولیه نور سبز مستمر کیلو وات را تکمیل کرد.در سپتامبر 2023، لیزر نور سبز تک حالت 1000 وات که بیش از یک سال است که در حال پولیش است، به طور رسمی در بازار عرضه شده است.لیزر نور سبز فیبر چند حالت 1000W/2000W/3000W برای جوش مواد بسیار بازتاب دهنده راه اندازی شدراه حل های حرفه ای تری ارائه کنید.
03گونگدا لیزر 1000W واحد حالت تولید کننده نور سبز مستمر

داده های جزئی از آزمایش نور سبز مداوم یک حالت 1000W از OUHK Laser PN: GCL-1000-F-S-W
04 OUHK لیزر 3000W چند حالت چراغ سبز مداوم

داده های جزئی از آزمایش نور سبز مداوم چند حالت OUHK Laser 3000W PN محصول: GCL-3000-B-I-W
پیشرفت اپلیکیشن جوش معمولی

در حال حاضر از چراغ سبز مستمر با قدرت کلو وات بالا می توان در جوش باتری های برق برای وسایل نقلیه انرژی جدید استفاده کرد. مواد اصلی جوش برای باتری های لیتیوم مس و لیتیوم هستند.که می تواند عمدتا به چندین نوع جوش تقسیم شودبرای این نیازهای جوش، لیزرهای مادون قرمز در حال حاضر عمدتاً استفاده می شوند.از آنجا که میزان جذب مواد مس و آلومینیوم برای طول موج مادون قرمز کم است، به طور کلی 2٪ ~ 5٪ در دمای اتاق، کارایی جذب کم است و جذب ناپایدار است، که منجر به یک استخر جوش ناپایدار می شود که مستعد اسپرت های بزرگ، منافذ، ترک ها،و یک منطقه گرمایی نسبتا بزرگ تشکیل خواهد شد، که منجر به اثر جوش و بهره کم می شود، که یک نقطه درد در جوش باتری لیتیوم فعلی است.ظهور لیزرهای مداوم با قدرت بالا به ویژه در شکل حلقه ای، همراه با مراحل فرآیند مانند نیکل و روی زینک بر روی سطح مواد جوش، تا حدودی برخی از مشکلات جوش مواد بسیار بازتاب دهنده را کاهش داده است.در جوشیدن لوله های چند لایه ای و مس در باتری های لیتیوم، و همچنین جوش مواد فلزی متفاوت بین مس و آلومینیوم، لیزرهای مادون قرمز در حال حاضر برای جوش استفاده می شود و نرخ بهره پایین است.بازخورد از ترمینال ها نشان می دهد که برای باتری های بزرگ سیلندر سری 46 در آینده، جوش لیزری مادون قرمز برای جوش کامل تب استفاده می شود و نرخ بهره در خط آزمایش کمتر از 80٪ است؛ اگر لیزر سبز قدرت بالا برای جوش استفاده شود، نرخ بهره می تواند 95٪ بالا باشد.به منظور به دست آوردن بهره وری جوش بیشتر و اثرات جوش بهتر، OUDA Laser یک چراغ سبز مستمر با قدرت بالا از 1000-3000W را راه اندازی کرد که به طور رسمی در حدود سپتامبر امسال به بازار عرضه شد.

برخی از موارد جوش نور سبز با قدرت بالا در زیر نشان داده شده است: (1) جوش صفحه جمع آوری جریان منفی الکترود بزرگ باتری استوانه ای، روش جوش: جوش انبار ورق مس-نحاس؛مواد جوش: مس 0.2mm و 30 لایه از ورق مس 6mm
(2) جوش رس و آلومینیوم: جوش قطب کلاه، روش جوش: جوش رس و آلومینیوم متناسب؛ مواد جوش: جوش مس و قطب آلومینیوم:

(3) جوش قطعه آداپتور قطب باتری مربع، روش جوش: جوش مناسب مس - مس، ماده جوش: مس 1 میلی متر ضخامت:
(4) جوش چند لایه و قطب های باتری مربع، روش جوش: جوش ورق آلومینیوم-پلی آلومینیوم، مواد جوش:50 لایه از تب های مثبت (پردوش فوق صوتی) و ستون های مثبت باتری مربع (3 میلی متر):

(5) جوش چند لایه و قطب های باتری مربع، روش جوش: جوش ورق مس-پلاک مس، مواد جوش:50 لایه از تب های منفی (سربازی فوق صوتی) و قطب های منفی باتری 3 میلی متر مربعنتایج جوش به شرح زیر است:

06 چاپ سه بعدی لیزر سبز

در تاریخ 28 ژوئن 2023، در مجمع توسعه صنعت تولید افزودنی (گوانگژو) و کنفرانس سالانه صنعت تولید افزودنی 2023، زو شی کوان،مهندس ارشد مرکز توسعه صنعت تجهیزات وزارت صنعت و فناوری اطلاعات، گفت که محور اصلی سیستم صنعتی مدرن ارتفاع فرماندهی دستگاه های مادر صنعتی است که به تولید افزودنی تقسیم می شوند،تولید تخفیف و تولید مواد مساویبه عنوان یک جهت توسعه کلیدی و زمینه ماشین آلات صنعتی، تولید افزودنی نیز یک زمینه کلیدی و جهت قدرت تولید ما است.شتاب دادن به توسعه تولید افزودنی یک پایه مهم برای ترویج توسعه تولیدات پیشرفته است، تولید هوشمند و سبز. انتظار می رود مقیاس صنعت تولید افزودنی در پنج سال آینده بیش از 100 میلیارد باشد. بر اساس برآوردهای فعلی،اگر متوسط نرخ رشد سالانه 25 درصد باشد، احتمالا تا سال ۲۰۲۷ به ۱۰۰ میلیارد خواهد رسید. چندین گوشی موبایل پرچمدار با صفحه نمایش تاشو در سال ۲۰۲۳ و همچنین رهبر الکترونیک مصرفی اپل،شروع به استفاده از تجهیزات چاپ سه بعدی برای پردازش قطعات دقیق کرده اند، آغاز ورود تجهیزات چاپ سه بعدی فلزی به زنجیره تامین تجهیزات بازار الکترونیک مصرفی تریلیون دلاری است.افزایش سناریوهای کاربرد، و هزینه های واحد به تدریج کاهش می یابد، فضای آینده برای تجهیزات چاپ سه بعدی فلزی بسیار بزرگ است.شرکت TRUMPF آلمان در حال حاضر تنها تولید کننده در جهان است که تجهیزات چاپ سه بعدی فلزی با لیزر سبز با قدرت بالا را عرضه می کند، با استفاده از لیزر نور سبز مداوم دیسک قدرت بالا TRUMPF. با این حال، به دلیل قیمت بالای لیزر و تجهیزات، ارتقاء برنامه آهسته بوده است.لیزری با قدرت بالا کیلو وات فیبر سبز IPG می تواند به عنوان یک منبع نور برای چاپ سه بعدی مواد فلزی بسیار بازتاب دهنده استفاده شودلیزر او اچ کی سومین تولید کننده در جهان برای راه اندازی لیزر های نور سبز با قدرت بالا است. این شرکت در سال 2022 نور سبز 500 وات تک حالت را راه اندازی خواهد کرد.ليزرهاي يك حالت و چند حالت كيلووات ليزرهاي نور سبز مستمر را براي مواد پرتاب كننده بالا راه اندازي خواهد كرد.تجهیزات چاپ سه بعدی لیزر سبز می توانند تقریباً تمام نیازهای چاپ سه بعدی مواد فلزی رایج را پوشش دهند.از جمله تمام انواع مواد برای تجهیزات چاپ سه بعدی فلزی مادون قرمزبه خصوص برای چاپ سه بعدی مواد مس خالص، ما بسیاری از بررسی ها و آزمایش ها را انجام داده ایم.تراکم نمونه های چاپی سه بعدی از مواد مس خالص می تواند بیش از 99.5٪ ، و پارامترهای مواد نمونه های چاپی مقاومت مکانیکی ، رسانایی حرارتی و رسانایی الکتریکی هستند. اساساً معادل نمونه های ریخته گری است.