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Shimadzu Corporation ha logrado la mayor potencia del mundo con 6 kW para su láser de diodo directo azul BLUE IMPACT. Además, por primera vez en el mundo, se ha equipado a un láser azul con una "tecnología de control de perfil bajo demanda" que permite ajustar la forma del haz de irradiación según el objetivo de procesamiento. Esto permite una soldadura estable incluso a alta potencia y logra un procesamiento de alta calidad y alto rendimiento. La potencia de 6 kW del láser de diodo directo azul es aproximadamente cuatro veces la potencia registrada en un proyecto NEDO (New Energy and Industrial Technology Development Organization) en el año fiscal 2020.

Con el cambio hacia la electrificación de los automóviles, se están reemplazando componentes importantes, desde motores y transmisiones hasta motores y baterías, lo que genera una demanda creciente de procesamiento de materiales de cobre puro con alta conductividad eléctrica y térmica. En comparación con los láseres infrarrojos utilizados en el procesamiento láser convencional, los láseres azules con una longitud de onda de 400 a 460 nm tienen una mayor eficiencia de absorción óptica para metales y son una fuente de luz adecuada para procesar materiales de cobre puro. Además, los láseres de diodo tienen una velocidad de respuesta superior, operabilidad remota y no requieren mantenimiento en comparación con los láseres tradicionales. Por lo tanto, el láser de diodo directo azul es una herramienta indispensable para soldar materiales de cobre puro, lo que será importante para la adopción generalizada de vehículos eléctricos (EV).

El láser de diodo directo azul de 6 kW consta de un láser de diodo directo azul de 1 kW desarrollado recientemente y un cabezal de procesamiento exclusivo que combina la luz de salida de 6 de los mismos dispositivos láser. Se utiliza una forma de núcleo rectangular (200 um × 400 um) para la fibra de salida del láser de diodo directo azul de 1 kW. En el caso de una forma circular convencional, hay una diferencia en la transferencia de calor entre el centro y la periferia al escanear, pero la forma de irradiación rectangular permite un calentamiento uniforme en toda el área y el alto brillo con el área de irradiación expandida logrando un brillo estable y alto. -procesamiento de velocidad. Además, el sistema implementa la primera tecnología de control de perfiles bajo demanda del mundo, que controla de forma independiente la potencia de salida y la posición de irradiación del haz de cada uno de los 6 láseres incluidos. Al controlar los rayos láser para que coincidan con la forma de la pieza de trabajo, de modo que un rayo fuerte se dirija al centro del área de fusión y un rayo más débil se dirija alrededor del centro, se puede suprimir la dispersión de partículas de metal fundido durante la soldadura y obtener alta calidad. se puede lograr el procesamiento.

Shimadzu ha estado participando en un proyecto NEDO sobre tecnología de procesamiento que utiliza láseres de alto brillo y alta eficiencia desde el año fiscal 2016 y, en colaboración con el profesor Masahiro Tsukamoto de la División de Investigación de Procesamiento de Materiales Láser del Proceso de Unión de Materiales del Instituto de Investigación de Soldadura y Unión de la Universidad de Osaka, hemos desarrollado una tecnología única para combinar la salida de múltiples elementos láser de diodo azul para lograr tanto el alto brillo como la alta potencia de salida requeridas de una fuente de luz de procesamiento láser. Shimadzu está colaborando actualmente con un importante fabricante de máquinas herramienta para apuntar a la implementación social de esta tecnología. Utilizando la tecnología BLUE IMPACT desarrollada a lo largo de los años, Shimadzu desarrollará una fuente de luz que se puede utilizar para soldar motores de vehículos eléctricos, baterías, inversores y otros componentes.

• * “BLUE IMPACT” es una marca registrada de Shimadzu Corporation.

(a) Vista superior

(b)Vista inferior

Ejemplo de procesamiento de penetración a alta velocidad a 170 cm/min sobre una placa de cobre de 3 mm de espesor.
Mediante el control del perfil se consigue un procesamiento de alta calidad con menos salpicaduras.

(a) Ejemplo de soldadura plana rectangular.
alambre de cobre para una bobina de motor

(b) imagen de TC

Ejemplo de soldadura de alambre plano de cobre para bobinas de motor e inspección no destructiva del área soldada utilizando un sistema de tomografía computarizada de rayos X con microfoco Shimadzu. Se logró un procesamiento de alta velocidad sin orificios (poros en el metal de soldadura) para un alambre cuadrado de 2 mm × 4 mm.