12月14-15日,“第六屆動(dòng)力電池應用國際峰會(huì )(CBIS2021)”在江西贛州隆重召開(kāi),峰會(huì )以“新動(dòng)力·新格局:迎接‘雙碳目標’新時(shí)代”為主題。通快(中國)有限公司電池行業(yè)經(jīng)理孫景鑫,做了主題為“通快一站式解決方案助力電池行業(yè)高效生產(chǎn)”的演講。
圖為通快(中國)有限公司電池行業(yè)經(jīng)理孫景鑫作演講
據孫景鑫介紹,通快激光成立于1923年,是德國的一家家族企業(yè),即將成為百年企業(yè),系機床和激光領(lǐng)域的領(lǐng)軍者。目前通快中國設立于江蘇太倉市,去年銷(xiāo)售額將近40億元人民幣。通快每年至少拿出10%的銷(xiāo)售額作為研發(fā)費用,保證在整個(gè)機床和激光領(lǐng)域的領(lǐng)軍地位。
通快激光產(chǎn)品基本涵蓋市面上能夠見(jiàn)到的所有激光器類(lèi)型,從二氧化碳激光器到碟片激光器、半導體激光器、超短脈沖和激光打標機。孫景鑫透露,在電池行業(yè)和汽車(chē)行業(yè)主推的是大功率碟片激光器,市場(chǎng)占有率高達80%,通快已經(jīng)和中國幾家頭部電池廠(chǎng)展開(kāi)了非常深遠的合作。
孫景鑫指出,碟片激光器主要的優(yōu)點(diǎn)在于,第一可以長(cháng)時(shí)間滿(mǎn)功率輸光,第二是功率無(wú)衰減,第三最重要的優(yōu)勢就是功率輸出穩定性在正負1%。在目前電池生產(chǎn)過(guò)程中,焊接中有表面扎孔、表面成形差、虛焊、良品率低等一系列痛點(diǎn)。只有在激光器的功率輸出穩定之后,去談焊接的一致性、良品率才有意義。
為什么通快的激光器可以做到功率輸出穩定保持在正負1%呢?孫景鑫表示,主要是光學(xué)平臺集成了光電傳感器和激光功率計,這個(gè)激光功率計跟目前市面上的測量激光從鏡頭出來(lái)之后達到表面的功率計完全不一樣,因為后者的測量誤差3%-5%;但是光學(xué)平臺內部集成的功率計測量精度是非常高的。除了激光功率計之外,通快光學(xué)平臺內部還集成了大量的溫度濕度散射光的傳感器,保證激光器持續高效穩定運行。
在演講中,孫景鑫介紹了通快的一款非常重要的技術(shù)產(chǎn)品,即綠光激光器,現在全球能提供大功率的連續綠光激光器的只有通快一家。通快的綠光激光器是基于碟片激光器光學(xué)平臺二次開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品,所以碟片激光器所有的優(yōu)勢,綠光激光器都具備。
綠光主要是解決銅的焊接。孫景鑫談道,目前市面上的激光器,無(wú)論光纖激光器還是碟片激光器,光的波長(cháng)都在1030到1080納米之間的近紅外的波段,銅在這個(gè)波段的吸收率大概只有5%,意味著(zhù)95%的能量被銅反射掉。對于綠光而言,銅在室溫情況下對綠光的吸收率高達40%,是紅外光的8倍,基于這一點(diǎn)綠光焊銅有它的優(yōu)勢所在。
通快的綠光激光器目前最高功率可以做到3000瓦,比如1000瓦的綠光激光器BPP可以做到2毫米·毫弧度(mm·mrad),意味著(zhù)可以接最細50微米直徑的光纖,搭配通快鏡頭的放大比,意味著(zhù)可以得到一個(gè)非常小的綠光光斑,可以做一些高精度的切割焊接等加工。綜上來(lái)看,在銅的熱傳導和深熔焊方面,綠光相對紅光有無(wú)可比擬的先天性?xún)?yōu)勢。
據孫景鑫介紹,通快一站式的解決方案里對激光器最后的安全保障就是CalibrationLine,一個(gè)是功率校準,一個(gè)是焦點(diǎn)校準。通快的功率校準模塊可以檢測到功率值是多少,和內部的功率值相差,會(huì )把信號給激光器光學(xué)平臺,相應提高或者降低功率值,保證打在表面的功率實(shí)時(shí)穩定,這樣基于內部小的閉環(huán)反饋和外部大的閉環(huán)反饋,能夠給激光器提供長(cháng)時(shí)間高效穩定的運行。通快的焦點(diǎn)校準主要是為了試校,因為激光器運行過(guò)一段時(shí)間焦點(diǎn)會(huì )偏離,焦點(diǎn)校準可以始終保證工作焦點(diǎn)是理論焦點(diǎn)的位置。
孫景鑫指出,好的解決方案,硬件實(shí)力是一個(gè)前提條件,更重要的是軟件,通快所有的技術(shù)產(chǎn)品都是基于接口出來(lái)一體化控制,在控制上面內部響應速度更快。在工藝方面,通快在江蘇太倉有全球第二大的激光應用研發(fā)中心和實(shí)驗室,囊括了通快所有激光器的類(lèi)型,還包括機床,提供更好的軟實(shí)力服務(wù)。
通快作為德國工業(yè)4.0的發(fā)起企業(yè)之一,每一臺激光器都具備全面監控、實(shí)時(shí)預警、線(xiàn)上解決問(wèn)題的可能性。孫景鑫舉例說(shuō),如果客戶(hù)允許的情況下,通快可以對每一臺激光器實(shí)時(shí)監控,并且給客戶(hù)線(xiàn)上檢查激光器的報警信息,以防正常生產(chǎn)過(guò)程中因為激光器的故障造成臨時(shí)的停線(xiàn)。

