EN
Posted on March 08, 2026
في معرض لحام الليزر للمركبات الكهربائية لهذا العام، عرضوا تقنيةً مُثيرةً للإعجاب حقًّا: دقة تقل عن ٣٠ ميكرومترًا عند توصيل الخلايا بقضبان التوصيل (البسبارات). وتكتسب هذه الدقة أهميةً بالغةً في الحفاظ على سلامة حزم البطاريات الهيكلية والموثوقية الكهربائية لها عند جهود تتجاوز ٧٠٠ فولت. وما يميّز هذه العملية هو قدرتها الثابتة على الحفاظ على مستويات مقاومة التماس، إذ تظهر تباينًا أقل من ٢٪ حتى بعد إجراء أكثر من ألفي لحمة. علاوةً على ذلك، فهي تتعامل بكفاءة مع جميع أنواع إجهادات التمدد الحراري الناتجة عن التغير في درجات الحرارة، بدءًا من سالب ٤٠ درجة مئوية وصولًا إلى ٨٥ درجة مئوية. وأظهرت الاختبارات أن مقاومة الانفصال (Peel Strength) ظلت ثابتةً نسبيًّا حول ±٢ نيوتن بعد إخضاع العينة لـ٥٠٠ دورة حرارية. وبالمقابل، لم يُرصد وجود أي وصلات باردة (Cold Joints) في تلك الاتصالات الصعبة بين النحاس والألومنيوم، حتى عند تعريضها لاهتزازات تعادل قوة تسارع مقدارها ١٥ جي (G-force). وكل هذه النتائج تعني أننا يمكننا التخلّص من العديد من المشكلات القديمة التي كانت تُعاني منها تصاميم الخلايا ذات الغلاف المطوي (Pouch) والخلايا البارزماتية (Prismatic)، مع الحفاظ في الوقت نفسه على مقاومة ميكانيكية جيدة وتوصيل كهربائي فعّال.
أظهرت الاختبارات التي أُجريت على خطوط الإنتاج الفعلية أن لحام الخيوط المقوسة يمكن أن يتوسع بكفاءة مع معدلات وثوق عالية، حيث تصل إلى حوالي ١٢٠ وصلة في الدقيقة أثناء التشغيل. أما بالنسبة للفتحات النحاسية في الجزء الثابت (الستاتور)، فقد كشفت هذه الاختبارات أنها تحتفظ بنحو ٩٢٪ من قوتها الشدّية الأصلية بعد اللحام، وهي نسبة تتفوق بشكل كبير على تقنيات اللحام بالقصدير، التي لا تتجاوز فيها تلك النسبة نحو ٧٠٪. ومن حيث الاستقرار الحراري، لوحظ انحراف مقاومي أقل من ٥٪ خلال ١٠٠٠ ساعة عند درجات حرارة تصل إلى ١٥٠ درجة مئوية، ما يثبت أن هذه الطريقة تعمل بموثوقية عالية لفترات طويلة. وباستخدام الليزر أحادي الوضع (Single Mode Lasers)، يحقق هذا الإجراء أعماق اختراق متسقة تبلغ ٠٫١٢ مم داخل دبابيس نحاسية بسماكة ٠٫٣ مم، ويحافظ على مناطق التأثر الحراري عند أقل من ٠٫٨ مم، مما يضمن سلامة العزل المصنوع من المينا. وقد أكدت عمليات التحقق من الأداء في البيئة الواقعية أن زمن الدورة أسرع بنسبة ٣٨٪ مقارنةً بالأساليب التقليدية، كما انخفضت نسبة العيوب إلى ٠٫١٪ فقط، ما يجعل من الممكن إنتاج أكثر من مليون وحدة سنويًا دون المساس بمعايير الجودة.
تمكّنت أنظمة المراقبة المتداخلة المعروضة في المعرض الأخير من اكتشاف العيوب في الوقت الفعلي أثناء عمليات لحام الحافلات الكهربائية عالية السرعة. وقد رصدت هذه الأنظمة مشاكل دقيقة جدًّا مثل التجاويف والشقوق وانعدام الانصهار الكامل، وبحد أدنى يبلغ ٤٨ ميكرومترًا. إن الحساسية التي تقل عن ٥٠ ميكرومترًا تفوق فعليًّا ما توفره تقنيات التصوير المقطعي البصري (OCT) والتصوير التماسكي التقليدية عادةً، والتي تتراوح عادةً بين ٥٠ و١٠٠ ميكرومتر. ويُحدث هذا المستوى من التفصيل فرقًا جوهريًّا، لأنّه يمنع تكوّن عيوب خفيّة قد تخفض موصلية الوصلة بنسبة تقارب ١٥٪، وقد تؤدي إلى حالات خطيرة من الانفلات الحراري. وعند تركيب هذه الأنظمة على خطوط الإنتاج، يمكن للمُشغلين تعديل المعايير فورًا كلما انحرفت القياسات أكثر من ٥٪ عن المواصفات المستهدفة. وقد أدّى هذا القدرة إلى إلغاء الحاجة إلى الاختبارات التدميرية في نحو ٩٢٪ من دورات الإنتاج، مع الحفاظ على معدل الهروب للعيوب الجسيمة عند حدٍّ يكاد يكون معدومًا. وما يثير الإعجاب بشكل خاص هو زمن الاستجابة — الذي يقل عن ٠٫٢ ثانية، ما يعني أن التعديلات تتم مباشرةً ضمن دورة اللحام نفسها. وقد سجّلت الاختبارات الميدانية في المصنع بالفعل انخفاضًا بنسبة ٣٤٪ في المواد المرفوضة بفضل هذه الحلقة التغذوية السريعة.
في المعرض التجاري الأخير، أدّت مزامنة الليزر المزدوجة إلى خفض زمن تجميع القضبان الحافلة بنسبة تقارب 37% مقارنةً بالإعدادات التقليدية ذات الشعاع الواحد. ويؤدي النظام عمليات اللحام على كلا الجانبين في وقتٍ واحد، ما يمنع حدوث تشوهات الحرارة المزعجة. علاوةً على ذلك، يحافظ على عمق اللحام شبه ثابتٍ طوال عملية ربط النحاس بالألمنيوم. ومن الميزات الرائعة الأخرى قدرة النظام على ضبط القدرة تلقائيًّا وفقًا لسماكة المواد المستخدمة. وهذا يُحدث فرقًا كبيرًا في تركيب حزم البطاريات عالية الجهد، إذ إن أصغر التغيرات البُعدية قد تؤثر تأثيرًا بالغًا على مدى أمانها وكفاءتها في التطبيقات الواقعية.
إن ازدياد استخدام ليزر التصنيع الإضافي المُسمى «AMB» يُغيّر طريقة تصنيعنا للمركبات الكهربائية، حيث ارتفعت عمليات تركيب هذه الأنظمة بنسبة ٤٢٪ مقارنةً بالعام الماضي وفقاً لتقرير التكنولوجيا automotive لعام ٢٠٢٤. وقد صُمِّمت هذه الأنظمة خصيصاً لأداء المهام الدقيقة والتشغيل الفعّال، ما يسمح بتبريد المواد بسرعة على المستوى المجهرى، مما يؤدي إلى لحامات خالية من الشقوق حتى في الأجزاء الحساسة مثل وحدات الطاقة المصنوعة من كاربيد السيليكون. فما الذي يجعلها مميَّزةً؟ إنها تستهلك طاقةً أقل بنسبة تقارب ٣٠٪ مقارنةً بالليزرات الليفية التقليدية، ويمكنها معالجة الأشكال المعقدة بفضل حركتها الكاملة في جميع الاتجاهات الستة، كما تعمل بكفاءة مع مختلف المواد بما في ذلك النحاس والألومنيوم ومختلف الخلطات المركبة. وأفاد المصنعون الذين اختبروا هذه الأنظمة بأن النتائج كانت شبه مثالية، حيث حققوا معدل نجاح بلغ ٩٩,٩٨٪ في تركيب مكوّنات محرك «الخصلات الشعرية» الصعبة خلال العروض التوضيحية المباشرة. وهذه الأداء الاستثنائي يوضح بوضوح سبب ازدياد أهمية تقنية AMB في إنتاج المنتجات عالية الجودة بشكلٍ ثابت.
أثبت مُعرِضٌ رائدٌ مؤخرًا الاستقرار في العالم الحقيقي على نطاق الإنتاج خلال عرض توضيحي لعملية لحام الانحناء الحاد استمرّ لمدة ١٢ ساعة متواصلة. وحقَّق معدل إعادة العمل أقل من ٠٫١٪، وحافظ على دقة الموضع ضمن مدى ±٥ ميكرون طوال الوقت. وقد أُمكن تحقيق ذلك بفضل تقنيات الليزر المتقدمة جدًّا، إضافةً إلى أنظمة ذكية للتعويض الحراري. وما شاهدناه هناك هو بالضبط ما يرمي إليه مفهوم التصنيع الخالي من العيوب (ZDM): أي منع حدوث المشكلات قبل وقوعها عبر ضوابط عملية ذكية، بدلًا من الانتظار حتى تتم عمليات فحص الجودة بعد انتهاء التصنيع. وقد بيّنت دراسات صناعية أن هذه العمليات الطويلة المستمرة تُعطينا في الواقع معلوماتٍ أكثر عن قدرات التصنيع مقارنةً بما يمكن أن تُوفّره نوبات قصيرة من الأداء المثالي. ولا ينبغي أن ننسى أيضًا الفائدة الإضافية: إذ أدّت العملية غير المنقطعة إلى خفض استهلاك الطاقة لكل وحدة بنسبة ١٨٪. وهذه الكفاءة تساعد المصنّعين على تحقيق أهدافهم المتعلقة بالجودة، وفي الوقت نفسه تفي باشتراطات التقارير الخاصة بالاستدامة.
التسامح الأصغر من ٣٠ ميكرومتر أمرٌ بالغ الأهمية للحفاظ على سلامة الهيكل وموثوقية الأداء الكهربائي لحزم البطاريات عالية الجهد. فهو يضمن ثبات مقاومة التلامس ويتعامل بكفاءة مع إجهادات التمدد الحراري.
يُحافظ لحام الخصلات الشعرية على نحو ٩٢٪ من القوة الشدّية الأصلية، ويُظهر انحرافًا في المقاومة لا يتجاوز ٥٪ بعد ١٠٠٠ ساعة عند درجات حرارة مرتفعة، مما يحسّن الاستقرار الحراري والمتانة مقارنةً بالطرق التقليدية.
يقلّل الليزر ذو الحزمتين من زمن الدورة عبر مزامنة عملية اللحام، بينما يوفّر ليزر AMB تشغيلًا دقيقًا مع خفض استهلاك الطاقة. وكلا النوعين يُعدّان حاسمين في تحسين كفاءة وجودة تصنيع المركبات الكهربائية.
استكشف رؤىً إضافية لتوجيه قرارات عملك
EN
