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解決方案

高功率MOPA激光解決方案，為新能源行業發展提質增效

激光制造網 來源：創鑫激光2023-12-20 我要評論(0 )   

MOPA脈沖光纖激光器脈沖寬度可調節、頻率范圍廣，加工過程中可調參數更多，因此可加工材質更多，加工效果更好，應用更廣泛，市場需求量每年都在增長。MOPA屬于脈沖光纖...

MOPA脈沖光纖激光器脈沖寬度可調節、頻率范圍廣，加工過程中可調參數更多，因此可加工材質更多，加工效果更好，應用更廣泛，市場需求量每年都在增長。MOPA屬于脈沖光纖激光器中的高端產品，市場應用逐漸往高端行業領域發展，對激光器功率和性能參數也提出了更高要求。

創鑫激光作為國內早期成立的光纖激光器廠商，在MOPA脈沖光纖激光技術領域有著深厚的沉淀，生產的MOPA脈沖光纖激光器出貨量在國內外均名列前茅。其旗下子公司寶辰鑫主要專注于為行業應用提供激光加工解決方案，在新能源領域尤其經驗豐富。近年來，新能源鋰電池行業迎來高速發展，并向著高能量密度、高轉換效率方向升級，對生產加工質量也提出了更高的要求，低功率MOPA激光產品已經無法滿足高質量的加工需求，為此寶辰鑫依托母公司創鑫激光在MOPA激光領域深厚的研發和技術積累，推出了適用于新能源行業的高功率MOPA激光解決方案。

寶辰鑫全新推出的高功率MOPA激光解決方案，采用的是自主研發的MOPA 500-2000W脈沖單模激光器，該系列是國內首次采用單腔高能量方式的高性能MOPA激光器。最高平均功率可達1000W、2000W，其最大單脈沖能量可達100mJ；多功率可選，結構緊湊；操作便捷，整體免維護，可直接集成至用戶設備，是鋰電池精密材料加工等應用的理想激光源。


▲寶辰鑫MOPA 500-2000W脈沖光纖激光器


MOPA激光器具有能量密度高、焊接速度快、加工精度高、熱影響區小、安全性高等優勢，可以減少氣孔、裂痕及污染，提升加工效率，為技術要求嚴格的新能源鋰電行業完成高質量的加工要求。

高光束質量

優質的光束質量，相對同類機型具有更小的發散角，能夠適應高速振鏡使用。

高能量

單脈沖能量可定制，最大單脈沖能量達 100mJ。

高峰值功率

更高峰值功率，可提升切割、清洗等應用效率，加工速度快，熱影響區小，最大峰值功率可達MW級。

脈寬可調、能量分布可選

方形和圓形可選，使用不同能量分布和形狀可適應不同的應用場景。

切割應用

寶辰鑫高功率MOPA激光器在鋰電產業的切割工藝可以應用于極耳切割、極片裁切、電池模組拆解等，切割成型后的極耳與引出片焊接。隨著長電芯電池技術的發展，電芯極片長度基本都會大于300mm，能保證切割效果且整體長度的均一性，高功率MOPA在此方面的作用尤為明顯。

焊接應用
MOPA 500-2000W脈沖單模激光器以其優秀的光束質量、廣泛的脈寬選擇范圍、高單脈沖能量以及無懼高反等優勢，適用于銅、鋁、鎳、鋼等材料從薄到厚的任意兩種材料組合的疊焊，尤其在異種材料焊接、對熱影響要求高、背痕要求高或有穿透風險的焊接場景中優勢顯著。

清洗應用

在清洗與表面處理上，MOPA 500-2000W脈沖單模激光器展現出獨特的優勢，它可以進行極片清洗、藍膜(漆)清洗、電池極柱/注液孔清洗、電池鋁殼清洗等。無論哪一道工藝對激光技術的應用都有著嚴格的要求，寶辰鑫激光對每一種材料、工藝進行了深入研究與反復試驗，有針對性地對每種工藝進行開發，并得到認證：

1.去除電芯鋁殼表面臟污及激光處理過程產生的顆粒；
2.電芯表面粗糙度一致，無尖銳毛刺，便于膠帶粘貼附著；
3.電芯表面外觀一致，無局部發黃發黑情況；
4.處理后表面張力≥50000dyn/cm，衰減 30min 后≥36000dyn/cm;；
5.損傷深度處理三次后對鋁殼基材的清洗深度≤10μm；
6.粗糙度Ra≤2，優選0.5~1.6;
7.激光連續處理三次，處理過程鋁殼基材溫升要求≤10℃；
8.激光處理過程無顆粒二次污染。

▲藍膜清洗

▲圓柱電池極柱清洗

毛化應用
寶辰鑫在高功率MOPA激光器處理電芯殼體毛化工藝上不斷摸索與嘗試，在研究過程中得出高能量、高重復頻率激光脈沖作用在材料表面，材料吸收光能，光能轉換為材料的熱能使得材料溫度升高，局部熔化、氣化。高能量密度的激光輸入甚至使材料離子化，熔化材料產生熔池。熔池是毛化點形成的關鍵。材料吸收光能所轉化的熱能向熔池周圍和內部傳輸，在熔池橫向和縱向產生溫度梯度，溫度梯度的方向性影響表面張力的方向性，決定了熔池內熔化材料是從四周向中心或從中心向四周流動。激光脈沖寬度處于納秒量級，作用在材料表面時間短，脈沖作用后，變形熔池快速冷卻凝固形成毛化點；激光毛化過程中，可調的工藝參數主要有脈沖頻率、脈沖波形、脈沖能量、脈沖寬度、保護氣體、光斑大小、離焦量等。脈沖頻率大，毛化速度快，毛化效率高；其他參數調節能量輸入的形式和大小；并得到以下驗證效果：
1.光斑全覆蓋，重疊率30%-60%；
2.表面張力＞50000dyn/cm；
3.表面粗糙度：可達到Rz1-10范圍內；
4.反射角60±40。

▲表面毛化

光纖技術、光學器件和激光控制技術的不斷進步，推動了MOPA脈沖光纖激光器的產品創新與發展。高效的光纖放大技術、智能化的激光控制系統以及精密的光學器件的成熟，也都為MOPA激光器的研究和生產提供了有力的技術支撐。

寶辰鑫作為專業的激光解決方案供應商，將憑借母公司近20年的激光技術支持以及自身的不斷精進，持續提升產品技術，提高激光器功率及性能水平，為動力鋰電池、光伏等新能源行業提供更加先進的激光加工解決方案，推動產業升級及高質量發展。

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激光應用激光切割焊接清洗
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