作為先進制造的支撐技術之一,脈沖激光器憑借高精度、低熱變形、高效率和短周期等優點,在汽車、電子、航空、光伏和消費品等領域的應用中大放異彩,其對提高產品質量、加工效率以及減少耗材和節能減排起到越來越重要的作用。因此脈沖激光器在我國發展高端精密制造過程中發揮重要作用,也是世界所關注的重要領域。
當前,脈沖激光器主要用于切割、打標、雕刻、鉆孔為主,激光清洗的應用稍遜。激光清洗的主要作用機理與激光打標較為相似,是通過高能量密度的光束使材料表面溫度升高而發生熱膨脹,熱膨脹使污染物或者基底振動,從而使污染物克服表面吸附力從脫離基底表面,繼而達到去除污漬的目的。
如今,隨著激光清洗技術取得長足發展,眾多激光器廠家正深度拓展更多領域的應用,多點發力,使之成為新市場增長點,尤其是在新能源汽車、半導體、5G等領域,使用激光清洗意義重大。
由于新能源汽車的續航、安全等關鍵性能與動力電池息息相關,作為核心部件,動力電池對生產設備的要求非常高。它的制造過程可分為極片制造、電芯制作以及電池組裝三部分,其中應用了非常多激光加工工藝,如極片切割、極耳切割,殼體打標以及激光清洗。使用脈沖激光清洗主要用于后段的組裝環節,即在電池焊接前進行激光清洗,以去除電芯極柱端面的污物、金屬碎屑、粉塵等,為電池焊接提前做準備,提升焊接整體質量,提高電池制造工藝水平。
由于動力電池正負極金屬材料采用的銅材和鋁材,恰恰具有高反特性,納飛光電研發設計的355nm紫外納秒激光器能達到非常好的清洗效果。首先是大部分材料對紫外光的吸收率較高,銅材和鋁材在波長355nm處仍有較高的吸收率,加之紫外光的單光子能量高,重復頻率高,最高可達100KHz,去除表面物質更高效,同時它的脈沖序列穩定,能夠滿足動力電池生產線上7*24小時作業,非常符合動力電池產能的旺盛需求。
另外,激光加工的無耗材、無污染也尤為符合當前綠色節能的環保主流,也是未來工業發展的趨勢。激光清洗作為一種綠色清洗技術,有望隨著新能源汽車市場高速發展,提升發展潛力。
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