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eVバッテリーパック組立向け4000W–8000Wレーザー・バスバー溶接機 — PowerWeld-Busbar

eVバッテリーパック組立向け4000W–8000Wレーザー・バスバー溶接機 — PowerWeld-Busbar

低抵抗銅/アルミニウムバスバー接合向け高電力ファイバーレーザー溶接システム(溶接速度:100mm/s、貫通深さ:5mm)

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概要

eVバッテリーパック組立向け4000W–8000Wレーザー・バスバー溶接機 — PowerWeld-Busbar

低抵抗銅/アルミニウムバスバー接合向け高電力ファイバーレーザー溶接システム(溶接速度:100mm/s、貫通深さ:5mm)

PowerWeld-Busbar 広耀(GuangYao)社のPrecisionLaseシリーズが提供する 高電力レーザー溶接技術 専用に設計された EVバッテリーパックのバスバー接続 当社の面積15,000 m²の深圳製造卓越センターで開発されたこの産業用グレードシステムは、 4000W~8000Wの連続波ファイバーレーザー出力 つくる 低抵抗・高強度の電気接合部 を、電気自動車(EV)バッテリーモジュールおよびパックにおける銅およびアルミニウム製バスバー間で実現します。

異種金属溶接という重要な課題に対応し、 (銅-アルミニウム) および 高反射率材料 、PowerWeld-Busbarは 特許取得済みビーム振動技術を採用 リアルタイム溶融プール監視 を用いて 最大5mmの深溶接 at 100mm/sの生産速度 。大量生産向け自動車サプライチェーンにおいて実績を有し、本システムは 最大の電気伝導性を確保して 付き 熱影響部(HAZ)が最小限 気孔欠陥ゼロを保証します .

技術的基盤:電気的性能を最適化して設計

業界最高水準の溶接仕様:
├── レーザー出力:4000W–8000W CWファイバーレーザー(スケーラブル)
├── 波長:1070nm(Cu/Alの反射率に最適化)
├── ビーム品質:BPP < 2.0 mm·mrad(優れた集光性)
├── 熔深:最大5.0mm(T6アルミニウム)、4.0mm(純銅)
├── 溶接速度:20–100mm/s(連続シーム)
├── 継手ギャップ許容値:±0.8mm(振動溶接時)
└── 電気抵抗:溶接後<0.1 μΩ·cm

高度なビーム成形アルゴリズム 作り出す キーホールを生じない伝導溶接 を実現し、最大限に活用する 断面接合面積 完全に排除することは不可能であるため 脆性金属間化合物の形成 (Cu-Al化合物:体積比2%未満)を確保し、 長期的な機械的信頼性 を熱サイクルおよび振動条件下で維持します。

コア技術の優位性

1. 特許取得済みの高周波ビーム振動技術

多軸ビームワブルパターン:
• 円形振動:直径Ø0.5~3.0mm
• 直線振動:幅0.2~2.0mmの制御
• ギャップブリッジングのための無限回転パターン
• 100–1000Hzのプログラマブル周波数
• 材料の反射率に応じた適応型アルゴリズム

結果 : 飛散量95%削減 完全な気孔の排除 従来のキーホール溶接と比較して。

2. リアルタイム溶接品質モニタリング(WMS)

統合プロセス分析:
• 同軸1000fps溶融プール画像化
• プラズマプラーム強度解析
• キーホール深さ推定(±0.1mmの精度)
• スパッタ検出(発生率<0.05%)
• 機械学習を用いた欠陥分類

99.99%のライン内検査合格率 付き 偽陽性ゼロ .

3.異種金属溶接の高度な制御技術

Cu-Al最適化パラメータ:
• 金属間化合物(IMC)層厚さの制御(<10μm)
• 材料厚さごとの精密なエネルギー入力
• 溶接後のアニーリング工程の統合
• 熱歪み補償
• 超音波前処理との互換性

CATL、LG Chem、パナソニックのセルフォーマットに対応済み テスラ 4680 構造用バッテリーパック .

4. 生産自動化の統合

インダストリー4.0対応接続機能:
• EtherCAT、PROFINET、EtherNet/IP(リアルタイム)
• OPC UAによるセキュアなデータ交換
• SAP PP/PI、Oracle MESとの連携
• バーコード/RFIDを用いた溶接トレーサビリティ
• 予知保全対応IoTプラットフォーム

5. 安全性およびコンプライアンス工学

自動車生産基準:
• ISO 17296-3 レーザー加工プロセスの適合性評価
• ISO/TS 16949 品質マネジメント
• IATF 16949 自動車業界認証パス
• CE/UL Class 1 レーザー安全エンクロージャ
• 溶接パラメーターの完全な監査トレーサビリティ

現場で実証済みの生産実績

事例1:欧州EVバッテリーパックメーカー

顧客:主要ドイツ系OEM向けTier 1サプライヤー
課題:既存の抵抗溶接により、2.5%の気孔欠陥が発生していた
導入:PowerWeld-Busbarステーション6台(3シフト運転)

結果(12か月間の導入実績):
• 欠陥率:2.5% → 0.01%(-99.6%)
• 電気抵抗:18%向上
• 生産能力:バスバー45m/時間 → 85m/時間(+89%)
• 成品歩留まり:97.2% → 99.99%
• 年間コスト削減額:6ステーション合計で370万ユーロ

事例2:北米のエネルギー貯蔵システム

課題:10mm²の純銅バスバーに気密密封が求められていた
結果は
• 100%漏れのない貫通(ヘリウム漏れ試験)
• 5.2mmの溶接深さを一貫して達成
• 溶接後の機械加工不要
• プラズマ溶接と比較してサイクルタイムが25%短縮

包括的な性能データ

パフォーマンス指標

抵抗溶接

PowerWeld-Busbar

改善

気孔欠陥率

2.5%

0.01%

-99.6%

電気抵抗

0.45 μΩ·cm

0.37 μΩ·cm

-18%

ロビング速度

45 m/時

85 m/時

+89%

貫通の一貫性

±0.4mm

±0.1mm

-75%

ファーストパス・ユールド

97.2%

99.99%

+2.9%

オペレーター依存度

高い

最小限

-90%

 

完全システム仕様

パラメータ

仕様詳細

レーザータイプ

連続波ファイバーレーザー

電力範囲

4000W~8000W(スケーラブル)

波長

1070nm(Cu/Al最適化)

ビーム・パラメータ積

<2.0 mm·mrad

伝送用ファイバ

コア直径:100–200μm

溶接継ぎ目速度

20–100mm/s

最大貫通厚さ

アルミニウム:5.0mm / 銅:4.0mm

バスバー厚さ

2–12mm(単一パス)

ギャップブリッジング

±0.8mmの公差

冷却システム

15kW閉ループ式チラー

電源要件

400V 3相、50kVA

足跡

4500×2500×2800mm

重量

5800kg

安全性評価

クラス1 密閉型システム

 

高度なプロセス対応能力

多関節溶接ソリューション:
1. ラップジョイント:バスバーの重ね合わせ(標準)
2. T字ジョイント:直交接続
3. エッジジョイント:厚板の対接溶接
4. フィレット溶接:ギャップ充填用途
5. 円周溶接:円筒形バスバー

材質適合性マトリクス

材料の組み合わせ

厚さ範囲

貫入度

主要パラメータ

純銅-純銅

2-10mm

4.0mm

6000W、60mm/s

T2銅-Al 1050

3~8mm

3.5mm

5000W、45mm/s

Al 6061-T6-Al 6061-T6

4-12mm

五ミリ

7000W、80mm/s

Cu-ニッケルめっき鋼

2-6mm

半径0.0mm

4500W、35mm/s

バスバー-ターミナルブロック

5-10mm

4.5mm

8000W、50mm/s

 

よくある質問 (FAQ)

Q: バスバーの接合において、なぜ抵抗溶接ではなくレーザー溶接を選択するのですか?

A レーザー溶接により、電気抵抗を18%低減、欠陥発生率を99.6%削減、生産性を89%向上させます。電極の摩耗に起因するコストおよび銅汚染の問題を解消します。

Q: 銅とアルミニウムの異種金属接合を信頼性高く行えますか?

A a: 特許取得済みのプロセスにより、金属間化合物(IMC)の形成厚さを10μm未満に制御します。10万回以上の熱サイクル試験を実施し、性能劣化は一切確認されていません。全パラメータ開発サービスを提供しています。

Q: どのような品質保証が提供されますか?

A a: インラインでの100%監視を実現(精度99.99%)。ISO 17296-3に基づく完全なプロセス適合性評価サポートを提供。自動車業界のトレーサビリティ要件に対応した完全な溶接データ記録機能を備えています。

Q: 大量生産向け自動車製造工程との互換性はありますか?

A a: 各ステーションあたり年間200万回以上の溶接を想定して設計されています。EtherCATによるリアルタイム制御により、生産速度100mm/s、位置精度±0.1mmを実現します。

Q: どのような統合支援が提供されますか?

A a: FAT/SATプロトコル対応、ロボットプログラミング、MES連携、および48時間以内の量産立ち上げ支援を含む、完全なターンキーソリューションを提供します。

Q: サービスおよびメンテナンスの対応範囲はどのようになっていますか?

A :24時間365日対応のグローバルサポート(深圳/米国/ドイツ)、IoTを活用した予知保全、3年間のレーザー保証、初年度97%の稼働率保証。

EVバッテリー生産における戦略的優位性

PowerWeld-Busbar バスバー溶接工程を生産ボトルネックから競争優位性へと変革します:

✅ 実証済みの処理能力向上率89%
✅ 電気抵抗0.1 μΩ·cm未満を達成
✅ インライン監視による初回合格率99.99%
✅ IATF 16949準拠への道筋を確立
✅ Industry 4.0に対応した完全トレーサビリティを実装
✅ 量産規模での投資回収期間は9か月以内

次世代EVパック向けの低抵抗バスバーの完璧な実現。 PrecisionLaseへお問い合わせください 無料のジョイント設計解析 量産用溶接試験 お客様の特定のバスバー形状および材料を用いて。

eVバッテリーパック組立向け4000W–8000Wレーザー・バスバー溶接機 — PowerWeld-Busbar

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