Анализа технологије ласерског сечења голих бакарних сабирница: принципи, предности и оптимизација процеса

 

Као основни проводни материјал у електроенергетском систему, голе бакарне сабирнице се широко користе у опреми за пренос и трансформацију енергије, електричним уређајима високог и ниског напона и намотајима мотора. Његови захтеви за перформансе укључују не само одличну проводљивост и механичку чврстоћу, већ и строге стандарде за тачност обраде и квалитет површине. Традиционалне технике обраде, као што су штанцање и извлачење, имају проблеме као што су остаци неравнина, концентрација напрезања и дуг циклус обраде, што је тешко испунити захтевима прецизности врхунске{2}}опреме за проводне делове. Технологија ласерског сечења, са својим-карактеристикама обраде без контакта, пружа иновативно решење за високо{5}}прецизну обраду голих бакарних сабирница.

 

 

 

 

 

(И) Технички принцип
Ласерско сечење фокусира ласерски зрак велике{0}}снаге (густина енергије може да достигне више од 10⁶ В/цм²) да тренутно загреје површински материјал бакарне сабирнице до температуре испаравања (око 2567 степени) и формира мале рупе за испаравање. Истовремено, помоћни гас високог{4}}притиска (као што је азот или кисеоник) коаксијалан са снопом издувава остатке растопљеног метала, а континуирано сечење се постиже док се ласерска глава креће дуж унапред подешене путање. Овај процес комбинује проводљивост топлоте, промену фазе испаравања и динамику протока ваздуха да би се постигла прецизна обрада од милиметарског-нивоа до микронског-нивоа.

(ИИ) Карактеристике процеса
Обрада-без стреса: Не-сечење без механичког контакта избегава заостало механичко напрезање традиционалних процеса штанцања и смицања, обезбеђује стабилност унутрашње организационе структуре електричне сабирнице и посебно је погодно за захтеве за повезивање прецизних електричних компоненти.

Изузетно{0}}прецизан квалитет ивица: храпавост резне ивице може да достигне Ра мању или једнаку 12,5 μм, без неравнина, љуштења и других дефеката, смањујући накнадне процесе брушења и директно испуњавајући захтеве изолационог паковања.

Complex shape adaptability: Supports arbitrary two-dimensional and three-dimensional trajectory cutting, and can process ultra-thin row materials and special-shaped structures with a width-to-thickness ratio of >10, пробијајући се кроз ограничења облика традиционалне обраде калупа.

 

 

 

 

(И) Противмере за високо{0}}одбојну обраду материјала
Бакар има карактеристике високе рефлексивности (брзина апсорпције ласера ​​таласне дужине 1 μм<5%) and high thermal conductivity (401 W/(m・K)), which easily leads to laser energy attenuation and thermal deformation. Stable cutting is achieved through the following technical improvements:

Анти-високо- дизајн оптичке путање: усвојите потпуно затворени систем оптичких путања и више-слојне диелектричне филмске сочива да бисте смањили оштећење рефлектоване светлости на оптичким компонентама и обезбедили стабилност излазне енергије.

Energy modulation technology: combining pulsed laser and waveform optimization algorithm, through peak power increase (>10 кВ) и контроле ширине импулса (10-100μс), брзо пробија праг рефлексије материјала и постиже ефикасно испаравање.

(ИИ) Координисана контрола параметара процеса
Усклађивање брзине сечења: динамички подесите брзину (0,5-5м/мин) према дебљини плоче (0,5-30мм) да бисте избегли остатке шљаке узроковане пребрзом брзином или термичком деформацијом изазваном преспором брзином.

Оптимизација притиска гаса: Помоћни гас 0.5- 2МПа високог-притиска се користи да би се обезбедило благовремено пражњење шљаке и инхибирала реакција оксидације (дебљина оксидног слоја је мања од 10 μм када се користи заштита од азота).

 

 

Индикатори учинка	Ласерско сечење	Традиционално пробијање и стрижење	Електро{0}}машинска обрада
Тачност димензија	±0.1мм	±0.5мм	±0.05мм
Храпавост површине	Ра Мањи или једнак 12,5 μм	Ра Већи или једнак 25 μм	Ра Мањи или једнак 6,3 μм
Стопа искоришћења материјала	＞95%	70%-85%	85%-90%
Ефикасност обраде	50-200 комада/сат	10-30 комада/сат	20-50 комада/сат
Прилагодљивост сложеним облицима	Одлично	Јадно	Добро

 

У поређењу са традиционалним процесима, технологија ласерског сечења смањује трошкове калупа и скраћује циклус пробе (са 72 сата на 4 сата) кроз производњу без калупа, истовремено смањујући помоћне процесе као што су жарење и млевење, и смањујући укупне трошкове производње за 30%-50%. У новим областима као што су 5Г базне станице и нова енергетска возила, његове ефикасне и флексибилне могућности обраде значајно побољшавају интегрисани простор дизајна проводних компоненти.

 

 

(И) Кључне тачке контроле процеса
Праћење параметара животне средине: Одржавајте температуру окружења за обраду (20±2 степена) и влажност (мање од или једнако 60% РХ) како бисте спречили да оксидација површине бакра утиче на квалитет сечења.

Интеграција детекције на мрежи: Праћење у реалном-времену девијације путање сечења (прецизност ±0,05 мм) преко ЦЦД визуелног система, у комбинацији са АИ алгоритмом за аутоматску компензацију грешке при кретању.

(ИИ) Правац еволуције технологије
Ултрабрза ласерска примена: Фемтосекундна (10⁻¹⁵ други ниво) ласерска технологија може постићи „хладну обраду“, значајно смањити зону захваћену топлотом (<50μм) и побољшати поузданост обраде ултра-танких сабирница (<0,1 мм).

Интелигентна производна линија: На основу технологије дигиталног близанаца, реализује се само-оптимизација параметара сечења и предиктивно одржавање статуса опреме, а ефикасност обраде је побољшана за више од 20%.

 

 

 

 

Технологија ласерског сечења је постала главни избор загола бакарна сабирницаобраду због своје прецизности, флексибилности и ефикасности. Уз континуиране пробоје у области ласера ​​са влакнима велике{1}}не снаге и интелигентних контролних алгоритама, ова технологија ће наставити да се примењује у новој енергији, производњи врхунске{2}}опреме и другим пољима, и промовисаће обраду проводних материјала ка високој прецизности и зелености. Учесници у индустрији треба да континуирано оптимизују параметре процеса и јачају иновације интеграције опреме како би се носили са-све већом потражњом тржишта.