Q25: バスバーのレーザ溶接

組電池の製造に必要なバスバーのレーザ溶接について抵抗溶接、超音波溶接等の工法と比較したメリットとデメリットや銅材、アルミ材、クラット材の管理方法や事例を説明します

                    

イメージ図

 

 

 

レーザ溶接のメリットとデメリット

レーザ溶接のメリット

 

1:高速溶接!

 ※ 他の工法と比較して溶接速度が速い

2:非接触加工!

 ※ 電極等の接触消耗品が無い

3:ワークに優しい!

※ ワークに対する振動や電気的影響を与えない

レーザ溶接のデメリット

 

 

1:初期導入コストが高い!

  ※ UW製品はコストと実績でご提案

 

2:ワーク同士の密着性が重要!

  

  ※ 治具が重要

 

中国電池市場のレーザ溶接設備No.1企業

United Winners Laser Co.,Ltd. の実績

 


 

実績

  中国電池企業70%のレーザ溶接設備製造!

特徴

  スケールメリットを生かして

     レーザ溶接ノウハウと設備を提案!


レーザ溶接と材料

レーザ溶接を容易にするワークの材質と質量に付いて

 

1:質量(板厚)

 

       上側/薄い材料   下側/厚い材料

 

 理由:重ね溶接の場合、上板は最初にレーザ光が当たります。

    厚いより薄い方がエネルギーが少なく済み溶接に有利です

 

2:材質

       同じ材質同士が有利

 

 

3:異種金属

       アルミ材が上側 / 銅材が下側

 

 ・ 基本的にアルミと銅は合金化しません

 ・ アルミの方が若干レーザの吸収性が良い

 ・ 銅側からのレーザ照射は難易度が高い

 ・ 銅材にNiメッキは有効

 

レーザ溶接とノウハウ 1

重ね溶接

メリット

1.溶接強度が強い

2.一般的に多い工法

  

デメリット

 

1.ワークの密着度が重要

2.外観から溶接確認が困難

 

拝み溶接

メリット

1.重ね溶接より溶接が容易

2.ある程度の目視確認が可能

 

デメリット

 

・剥がす方向によって強度が弱い

・導通面積は重ねより劣る可能性有

・重ね溶接よりレーザ出力が必要

 

                ※ ワーク形状と質量によって条件が異なります

 

 

レーザ溶接とノウハウ 2

ワーク間の隙間管理に付いて

 

 ・実験レベルでは0.25mm程度の隙間は溶接が可能である

 ・平均的に異種金属材を含めると隙間は0.1mm程度の管理が必要である

 

                 ※ 下図は重ね合わせたサンプルの断面図イメージ

 

 

 

管理

 

 ■ ワークの汚れ

 ・ 脱脂等の有無は、溶接強度に影響が少ない事例が多い

 ・ 異物等の付着リスクに注意が必要

 

 ■ 抵抗値管理

 ・正、負極側共に0.03mmΩ程度の実力値を持ち、0.1mmΩ以下程度で

  管理が必要な事例が多い

 

 ■ その他の管理

 ・ 隙間だけで無く、焦点位置、照射位置等の要素を検証し、量産時の

   安定性を確保することが重要!

 

結論: 治具や光学系の準備で80%溶接安定性が決まってしまいます!

 

 レーザ溶接に必要な材質(メッキ)や工法が量産時の安定度を確保

 

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