Wybór kraju/regionu i języka
Zastosowania

Spawanie nanosekundowe: precyzja i tempo

Impulsowe światło lasera umożliwia precyzyjne, szybkie i niezawodne spawanie ultracienkich blach i folii, a także najrozmaitszych kombinacji metali. Dowiedz się więcej!

Wysoce precyzyjne połączenia złożonych elementów

W produkcji przemysłowej producenci stoją przed wyzwaniem wyboru najskuteczniejszych i najbardziej precyzyjnych metod spawania i łączenia materiałów. Dążąc do maksymalnej precyzji i nowych możliwości technologicznych, firma TRUMPF opracowała nową, opatentowaną technologię spawania – tzw. spawanie nanosekundowe.

Jest to metoda spawania laserowego, w której impulsy światła laserowego działają z dużą precyzją na łączone miejsce przez zaledwie kilka nanosekund (miliardowych części sekundy). Tylko bardzo niewielka ilość materiału topi się pod wpływem minimalnego podania ciepła. Pozwala to uniknąć odkształcenia i deformacji. Za pomocą lasera nanosekundowego można więc spawać szereg metali. Metoda nadaje się w szczególności do niezawodnego spawania ze sobą nierównych metali.

Opatentowana wiodąca technologia TRUMPF: przetestuj teraz!

Nic nie przebije własnego doświadczenia! Przetestuj nasz opatentowany impulsowy laser włóknowy TruPulse nano z technologią GTWave i PulseTune nawet przez 30 dni – w Twojej firmie, w Twoim urządzeniu!

Więcej informacji

Jakie są zalety spawania nanosekundowego?

Spawanie nanosekundowe okazało się niezwykle przydatne w wielu gałęziach przemysłu. Niżej podano kilka głównych przyczyn tej popularności:

Precyzyjne sterowanie

Impulsy lasera nanosekundowego, takiego jak impulsowy laser włóknowy, mogą być wykorzystywane do wytwarzania niezwykle precyzyjnych połączeń spawanych, nawet w przypadku elementów spawanych w skali mikro.

Niewielkie dostarczanie ciepła i minimalne stapianie

Bardzo krótkie impulsy lasera wytwarzają niską temperaturę spawania i zmniejszają ryzyko odkształcenia i pęknięć. Dzięki minimalnemu dostarczaniu energii cieplnej zmniejsza się prawdopodobieństwo faz intermetalicznych podczas spawania nierównych metali.

Wszechstronność w wyborze materiału i geometrii

Metoda ta jest odpowiednia dla szerokiej gamy metali, zwłaszcza do łączenia różnych kombinacji metali, które są uważane za niemożliwe do spawania w tradycyjnych procesach spawania. Impulsy laserowe mogą być elastycznie rozmieszczane i sterowane, dzięki czemu możliwy jest szereg różnych geometrii. 

Wydajność i powtarzalność

Niskie zużycie energii i minimalne stapianie umożliwiają wydajne łączenie i obróbkę.

Czym jest i jak działa spawanie nanosekundowe?

Technologia nanosekundowa opiera się na bardzo krótkich impulsach lasera o czasie trwania mieszczącym się w zakresie nanosekund. Pojedynczy impuls lasera wnika w materiał na głębokość zaledwie kilku mikrometrów, dlatego potrzebnych jest kilka impulsów o wysokiej częstotliwości powtarzania, które skutecznie wwiercą się w materiał, wytworzą lokalnie ciepło i ostatecznie stworzą mikro-efekt głębokiego spawania.

Powstaje przy tym jedynie niewielka ilość ciekłego metalu, dzięki czemu spawane materiały mieszają się jedynie w minimalnym stopniu. Zamiast tego są one wsuwane jeden w drugi i tworzą silne połączenie mechaniczne. Jest to szczególnie ważne w przypadku spawania różnych materiałów, które normalnie są trudne do połączenia. Forma impulsu i częstotliwość pulsacji mogą wpływać na głębokość penetracji i wielkość jeziorka spawalniczego. Dzięki temu możliwe są duże głębokości spawania przy małej średnicy. 

viewport test images /w Retina support

Do czego nadaje się spawanie nanosekundowe?

Materiały

Spawanie nanosekundowe nadaje się do szeregu metali. Możliwe jest również łączenie nierównych kombinacji materiałów, które są uznawane za niemożliwe do zespawania za pomocą tradycyjnych metod spawania. W związku z tym metoda ta idealnie nadaje się do zastosowań w różnych gałęziach przemysłu, od produkcji elektroniki po technikę medyczną.

Metale

  • Stal (w tym stal węglowa, stal nierdzewna i stal stopowa)
  • Aluminium
  • Miedź
  • Mosiądz
  • Tytan
  • Nikiel i stopy niklu
  • Cynk

Wrażliwe materiały lub komponenty

  • Folie
  • Akumulatory
Grubość materiału

W przypadku spawania nanosekundowego grubość stosowanych materiałów wynosi zazwyczaj od 0,05 do 1 mm. Przy wyższych mocach lasera i w zależności od materiału możliwe są również większe grubości materiału.

Wymagania wobec spoiny

W przypadku spawania nanosekundowego wykorzystuje się sterowany skanerem układ prowadzenia promienia, co zapewnia największą możliwą elastyczność podczas łączenia. W głównej mierze spawane są połączenia zachodzące. W zależności od wybranego skanera można zrealizować różne geometrie spoiny.

Obszary zastosowania spawania nanosekundowego

Styki elektryczne w przemyśle elektronicznym

Ważnym obszarem zastosowań spawania nanosekundowego jest łączenie standardowych ogniw akumulatorowych w większe pakiety do wszelkiego rodzaju elektronarzędzi, odkurzaczy, rowerów elektrycznych i pojazdów elektrycznych. Podobnie produkowane są styki do elastycznych płytek obwodu drukowanego, takie jak złącza wtykowe w branży elektroniki użytkowej.

Łączenia między metalami w produkcji akumulatorów dla przemysłu motoryzacyjnego

W przemyśle motoryzacyjnym spawanie nanosekundowe odgrywa ważną rolę w łączeniach między metalami, np. w produkcji akumulatorów. Bardzo cienkie folie miedziane i aluminiowe (o grubości ok. 6–14 µm) służą jako folie elektrody. Pełnią one funkcję folii nośnych dla materiału aktywnego zarówno w anodzie, jak i w katodzie. Folie te są spawane ze sobą poprzez układanie ich w stosy lub zwoje, zazwyczaj od 30 do 60 warstw dla każdej anody i każdej katody. Nasze lasery umożliwiają jednostronny dostęp do materiału roboczego, co ułatwia obróbkę.

Opatentowana wiodąca technologia TRUMPF: przetestuj teraz!

Nic nie przebije własnego doświadczenia! Przetestuj nasz opatentowany impulsowy laser włóknowy TruPulse nano z technologią GTWave i PulseTune nawet przez 30 dni – w Twojej firmie, w Twoim urządzeniu!

Więcej informacji

Spawanie nanosekundowe w akcji

Mike Poulter, nasz ekspert w dziedzinie spawania nanosekundowego, wyjaśnia zalety i potencjał tej technologii.

Posiadamy odpowiednie lasery i systemy laserowe do spawania nanosekundowego

TruPulse nano

Seria TruPulse nano oferuje opcje zapewniające produktywność i jakość. Przy średniej mocy wynoszącej zaledwie 70 W można wykonać wiele zadań spawania w obszarze cienkich blach. Lasery TruPulse nano są modułami integracyjnymi i dlatego są zwykle używane z optycznym układem skanującym oraz powiązanym sprzętem i oprogramowaniem sterującym.

TruMark 5000

Bazująca na laserach włóknowych seria TruMark 5000 zdobywa uznanie optymalnym połączeniem wysokiej mocy, wysokich częstotliwości impulsu i regulowanego czasu impulsu. Podstawą serii TruMark jest laser TruPulse nano, który może obsługiwać całe procesy aplikacji, w tym spawanie nanosekundowe.

TruMark 7050

Większa moc, większa prędkość, większa elastyczność i więcej obszarów zastosowań. Urządzenie TruMark 7050 zostało zaprojektowane jako narzędzie wielofunkcyjne i jest rozwiązaniem gotowym do użytku, które jest łatwe w obsłudze i integracji.

Te tematy również mogą Państwa zainteresować

Zgrzewanie laserowe z wykorzystaniem laserów firmy TRUMPF
Spawanie laserowe

Laser umożliwia dokładne, kontrolowane spawanie z minimalnym dostarczaniem energii cieplnej – od najmniejszej spoiny w zakresie milimetrowym po wysoce precyzyjne, metrowe spoiny. Dowiedz się więcej o zaletach i potencjale spawania laserowego!

Rozwiązania laserowe do ogniw akumulatorowych i modułów

Dowiedz się więcej o możliwościach zastosowania lasera w produkcji akumulatorów litowo-jonowych dla przemysłu motoryzacyjnego. Od wysokiej gęstości energii grawimetrycznej po bezpieczeństwo i trwałość – pokażemy, jak technologia obróbki laserowej radzi sobie z kluczowymi wyzwaniami stojącymi przed branżą.

Serwis i kontakt