隨著全球對環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的日益關注，新能源汽車行業(yè)逐漸成為全球汽車產業(yè)的一大重心。新能源汽車具有節(jié)能、減排、環(huán)保等優(yōu)勢，符合未來綠色出行的發(fā)展趨勢。在政府政策的大力推動下，新能源汽車行業(yè)正迎來前所未有的黃金發(fā)展期。

在新能源汽車中，動力電池、電機、電控系統(tǒng)是最重要的核心部件，激光焊接則是這些核心部件的重要工藝。除此之外，車輛電氣化還需要額外的電氣部件，如逆變器、控制箱和配電裝置，這其中也包含了車輛電控系統(tǒng)中的重要成員——IGBT。光纖激光器使部件間連接器和匯流條的焊接能夠滿足至關重要的電氣性能要求，同時還提供了很高的生產速度、很好的可靠性和自動化便利性。

1 方案概述

IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）是一種功率半導體器件，通過在雙極型晶體管的基礎上結合而成的器件。IGBT激光焊接是新能源汽車電氣部件的重要工藝，優(yōu)勢獨特，但其難點在于需要在多個技術領域有所突破，包括控制技術、溫度管理、穩(wěn)定性和可靠性等方面。

針對IGBT焊接的痛點，寶辰鑫激光深入研究，聚焦發(fā)力，并尋找到最佳的一體化激光焊接解決方案，致力于實現(xiàn)高效、高質量的激光焊接應用。

（焊接方式示意圖）

2 應用配置

寶辰鑫針對新能源焊接上有多種方案的工藝選型，IGBT焊接采用DBW環(huán)形光斑激光器，外環(huán)具有加熱清洗母材作用，內環(huán)進行深熔焊接，能有效抑制飛濺，得到更高的焊接質量；此外，還具有高功率、高效率、高可靠性的特點，使用壽命長；緊湊，而且擴展了一系列信號接口，實現(xiàn)簡易的人機交互。振鏡焊接頭實現(xiàn)高速掃描焊接，大大提高焊接效率。

3 應用測試

為了達到最佳的配置方案，我們以0.5mm+0.8mm樣品進行測試，從激光功率、焊接速度、焦量等因子出發(fā)，得出了符合客戶指標要求的測試結果：

在內外環(huán)功率測試中，工程師在設定好焊接速度、抖動間距、抖動幅寬、離焦量等定量指標后，開始進行梯度的內外環(huán)功率測試，最終得出一個最優(yōu)的焊接效果：

-焊接完成時間：0.6s

-有效熔深1：0.40mm，有效熔深2：0.57mm

-有效熔寬1：1.30mm，有效熔寬2：2.15mm

-焊縫寬度1：1.45mm，焊縫寬度2：1.84mm

-拉拔力：1629N， 剪切力：3613N

4 應用數(shù)據(jù)

經(jīng)過DOE測試，在焊接內外環(huán)功率、速度、離焦量等若干因子中找到最為合適的參數(shù)，得到數(shù)據(jù)分析結果如下：

△焊接外觀展示1

△焊接外觀展示2

△金相數(shù)據(jù)圖1

△金相數(shù)據(jù)圖2

△拉拔力數(shù)據(jù)：1629N

△剪切力數(shù)據(jù)：3613N

通過測試數(shù)據(jù)以及焊接產品外觀，我們發(fā)現(xiàn)：

-焊縫飽滿，熔池無氣孔

-滿足過流面積要求

-焊縫表面無炸點，無發(fā)黑現(xiàn)象

-激光起始、中部、收尾處熔池形貌穩(wěn)定

IGBT焊接作為一種高效、環(huán)保的金屬焊接技術，具有以下優(yōu)勢：

-高質量、低電阻的連接

激光焊接以最小的熱輸入得出高質量的焊接接頭，優(yōu)化提高了產品的電性能，更適用于銅、鋁合金等各種金屬材料焊接。

-高產量和吞吐量

激光焊接效率高，焊接速度快，且易于自動化集成，上傳關鍵焊接參數(shù)，便于實時監(jiān)控、調整數(shù)據(jù)。

-工裝簡單化

激光焊接單側接入，極大降低PDU、逆變器等電氣部件焊接時的復雜度和工裝要求。

隨著新能源行業(yè)的快速發(fā)展和技術進步，IGBT焊接具有巨大的市場潛力，應用前景非常廣闊。未來，IGBT將繼續(xù)發(fā)揮重要作用，推動新能源行業(yè)的發(fā)展。

轉自：寶辰鑫激光

注：文章版權歸原作者所有，本文僅供交流學習之用，如涉及版權等問題，請您告知，我們將及時處理。