COHERENT ARM激光器为打造无污染汽车解决一项挑战

时间： 2024-10-26 来源：COHERENT官网

代理服务

技术支持

采购服务

光纤激光器,可调环模光纤激光器,ARM 光纤激光器,HighLight FL4000CSM-ARM

想象一下，如果一款高燃油效率汽车发动机只产生纯水排放物，将会是怎样。氢燃料电池即可助力实现这种想象。这种电池已经问世。不过，我们还没有准备好大规模使用氢燃料电池为汽车提供动力。要实现这个目标，将需要开发相当多的技术和基础设施，使它们与其他技术相比具有实用性和成本竞争力。COHERENT 高意已经在开发光纤激光工艺来为实现这个目标做出努力。

卓越电池技术

从技术上来说，氢燃料电池被称为质子交换膜燃料电池（PEMFC），或聚合物电解质膜燃料电池。它包含由电解质（导电的液体）隔开的正极和负极。氢燃料从负极进入，空气（含氧）从正极进入。

单个燃料电池（称为膜电极组件或 MEA）产生的电压不到 1V。这对于大多数用途来说都太少了。为了达到有用的功率水平，数百个 MEA 在单个燃料电池中用电连接在一起。 MEA 在电池外壳内部以物理方式堆叠在一起。

但首先，每个 MEA 都密封在两个“双极板”之间。这是一个冲压箔部件，厚度一般在 50 微米到 100 微米之间，通常由不锈钢或钛制成。双极板允许单独的 MEA 进行电气连接，赋予组件一定的机械强度和刚度，并且还包含一组允许气体和冷却液流过的通道。

双极板通过焊接密封在一起。这需要非常高质量的焊接，必须要通过氢泄漏测试。而且，双极板的形状较为复杂，具有多个切口，这使得焊接路径较长，并且有许多曲线。

传统光纤激光器无法达到理想的焊接密封效果

由于每个燃料电池中使用大量双极板，因此密封过程需要十分快速。否则，可能会造成生产瓶颈。目前估计，用于汽车应用的经济实用的 PEMFC 生产需要 MEA 密封过程的焊接速度超过 1 米/秒。

通过扫描振镜传送能量的光纤激光器能够以这种速度进行焊接，甚至更快。此外，这些激光器还可以形成所需的复杂形状的焊缝。但是，它们在这些进给速度下提供的焊接质量并不好。

尤其是传统的光纤激光器在高速焊接双极板时往往会产生“驼峰”。这些“驼峰”是当熔池中的湍流区域重新凝固时在焊缝中形成的小凸起。这种湍流是由非常快速的光束运动直接引起的。

“驼峰”之所以会成为问题，是因为它们会造成突起。这会妨碍 MEA 在组装过程中实现紧密堆叠。

HighLight FL-ARM 解决了“驼峰”问题

Coherent 高意实验室的测试表明，正确配置的可调环模 (ARM) 光纤激光器可以解决“驼峰”问题。具体来说，Coherent HighLight FL4000CSM-ARM（具有单模中心光束的 4 kW 激光器）能够以至少 1.2 米/秒的速度焊接不锈钢双极板，而不会产生任何“驼峰”。这比以前使用光纤激光器的速度快 50%。在这些测试中，激光是通过 Coherent HIGHmotion 2D 远程激光焊接头提供的。

ARM 光纤激光器通过消除快速移动的焊接熔池周围的湍流来避免“驼峰”问题。这是通过利用可调环模架构来实现的。

具体来说，将中心光束功率设置得足够高，以在目标速度下产生全熔透小孔焊接。但是环形光束只承载足够的能量来熔化材料以使其能够流动，而不足以形成焊接锁孔。

这在中心光束周围提供了一个区域，熔化的材料可以在该区域中减速并以层流（非混沌）方式流动。此外，无论 ARM 激光束朝哪个方向前进，对称的圆形激光束总是以相同的方式进行焊接。因此，在通过曲线或改变方向时，焊接特性不会发生变化。与其他不具有对称光斑的多光束光纤激光器相比，这种激光器具有更多优势。

当然，部署燃料电池还有许多其他挑战。这些挑战包括其他电池制造问题，以及氢和铂（铂用作催化剂，将氢原子分离成质子和电子）的来源。我们还需要打造一个氢“加气站”网络，以方便消费者获取燃料。但是，凭借 HighLight FL-ARM 激光器，以及 Coherent 高意实验室拥有的关于将其有效用于双极板焊接的广泛工艺知识，我们已经避开了这一过程中的一个重要障碍。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由Natalia转载自COHERENT官网，原文标题为:COHERENT ARM 激光器为打造无污染汽车解决一项挑战，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

平台合作

提交评论

全部评论（0）

暂无评论

ROFIN+COHERENT高意：全系列工业激光解决方案

Coherent 制造用于打标、内雕、切割、钻孔和焊接的各种激光器和激光系统。我们提供激光打标和内雕机，范围涵盖带有机器人零件搬运的全自动工业系统、台式内雕机乃至硅晶片蚀刻机。为几乎所有可以想象到的材料提供激光切割和钻孔功能，包括金属、塑料、复合材料、纸张、玻璃、陶瓷和木材。拥有适用于 2D 和 3D 应用的光纤、固态、二极管和 USP 选项的激光焊接系统，包括手动、半自动和高精度 CNC 系统。

2024-06-07 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

飞秒激光器进行医疗器械制造切割性价比高，实现更出色、更精细的切割

对于医疗器械制造行业的任何人来说，购买新机器的一大难题就是要在飞秒激光器和光纤激光器之中作出抉择。光纤激光器还有一项主要优势，即能够实现更快切割和切割较厚的部件，因为它具有更高的可用功率。然而，对于较薄的部件，由于需要降低重复频率并避免累积热损伤，功率和速度优势往往会大打折扣。所以，归根结底，选择哪种激光器最合适实际上取决于具体的应用场景。

2024-12-11 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

Coherent SMARTWELD + 助力TEAMTECHNIK填补量产焊接空白

当teamtechnik签约开发一个量产焊接系统时，他们寻求Coherent的激光专业知识。通过使用Coherent的SmartWeld + 加工头和1 kW单模光纤激光器，成功完成了所有工艺。这种工具适合热敏材料和异种材料的焊接。此外，它还能处理传统上不适合激光焊接的材料。合作使teamtechnik能够专注于自动化领域，而Coherent持续提供支持以应对材料变化带来的挑战。

2024-07-15 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

COHERENT（高意）公司是材料、网络和激光器领域的全球领先企业，是一家垂直整合的制造公司。产品广泛应用于工业、通信、半导体设、生命科学、消费电子、汽车市及仪器仪表市场。公司在1971年成立，总部位于宾夕法尼亚州萨克森堡，在全球拥有研发、制造、销售、服务和分销机构。

二氧化碳激光器二极管激光模块二极管激光器准分子激光器机器视觉激光器光纤激光器离子激光器连续波固体激光器超快激光放大器超快激光振荡器超短脉冲激光器纳秒激光器准分子紫外线系统激光框架软件激光框架配件光束传输组件二极管激光元件特种光纤光纤传感器组件光纤组件全息光栅滤波器激光测量仪器激光能量传感器激光功率传感器激光测距仪光电探测器

代理服务线上商城技术资料

先进激光和材料技术赋能先进封装

Coherent 高意致力于提供尖端解决方案，赋能半导体制造的未来。探索我们全面的激光器和材料系列，了解我们如何帮助您在这个快速发展的行业中保持领先地位。

2024-12-27 - 技术探讨代理服务技术支持采购服务

【IC】速度提高5倍！COHERENT新型PM10K+激光传感器快速解决10 kW工业激光器功率测量难题

高功率激光技术在不断发展，焊接、切割和覆层应用的平均功率显著提高，从而拓展了其功能范围。在这些高功率水平下，验证激光器是否已输出预期的功率对于避免废品和提高产量至关重要。了解COHERENT PM10K+高功率激光传感器，这是一款革命性的创新工具，设计为能够解决对功率高达10kW，偶尔可达12kW的连续激光器的功率测量难题。

2024-05-31 - 产品代理服务技术支持采购服务

CMDFB1064A CMDFB1030A波长稳定1064nm/1030nm高功率微型蝶形DFB激光二极管模块光电器件

本资料介绍了Coherent公司生产的两款高功率单模激光二极管模块——CMDFB1064A和CMDFB1030A。这些模块专为脉冲窄带光纤激光器和直接频率转换应用设计，具有波长稳定、高输出功率、短脉冲调制等特点。

COHERENT - WAVELENGTH STABILIZED 1064 NM HIGH POWER MINI-BUTTERFLY DFB LASER DIODE MODULE,波长稳定的1030NM高功率微型蝶形DFB激光二极管模块,OPTOELECTRONIC DEVICES,WAVELENGTH STABILIZED HIGH POWER SINGLE MODE LASER MODULE,微型BTF模块,MINIBTF MODULE,波长稳定的高功率单模激光模块,WAVELENGTH STABILIZED 1030 NM HIGH POWER MINI-BUTTERFLY DFB LASER DIODE MODULE,光电器件,波长稳定的1064NM高功率微型蝶形DFB激光二极管模块,CMDFB10XXA,CMDFB1030A,CMDFB1064A,FIBER LASER SYSTEMS,SPECTROSCOPY,变频,PULSED NARROW BANDWIDTH FIBER LASER,FREQUENCY CONVERSION,光纤激光系统,光谱学,脉冲窄带光纤激光器

2023/4/3 - 数据手册代理服务技术支持采购服务

CM97-XXX-7X冷却980nm泵浦激光器模块

本资料介绍了COOLED 980 nm泵浦激光模块（CM97-xxx-7x），这是一种专为掺铒光纤放大器（EDFA）应用设计的泵浦源。该模块采用光纤布拉格光栅设计，提供高功率稳定性，具有超过1.0 W的无拐点输出功率。产品具备内部热电冷却器和监测光电二极管，符合Telcordia GR-468-CORE标准，并满足RoHS合规要求。

COHERENT - COOLED 980 NM PUMP LASER MODULE,冷却980NM泵浦激光器模块,PUMP MODULE,泵模块,CM97-870-7*,CM97-610-7*,CM97-790-7*,CM97-830-7*,CM97-990-7*,CM97-1010-7*,CM97-SERIES,CM97-730-7*,CM97-910-7*,CM97-650-7*,CM97-950-7*,CM97-690-7*,CM97-630-7*,CM97-XXX-7X,CM97-710-7*,CM97-890-7*,CM97-XXX-76,CM97-550-74,CM97-1050-7*,CM97-XXX-74,CM97-770-7*,CM97-850-7*,CM97-***-7*,CM97-750-7*,CM97-810-7*,CM97-1030-7*,CM97-970-7*,CM97-670-7*,CM97-930-7*,ERBIUM DOPED FIBER AMPLIFIER APPLICATIONS,有线电视服务应用,掺铒光纤放大器的应用,CATV APPLICATIONS,DENSE WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING EDFAS,EDFA应用,LOW NOISE EDFAS,低噪声掺铒光纤放大器,EDFA APPLICATIONS,密集波分复用EDFA,DWDM EDFAS

2023/2/3 - 数据手册代理服务技术支持采购服务

使用单模激光器进行医疗器械制造中的焊接应用

在探索下一代设备的设计时，通常都有一个共识，即，新设计要比上一代更小。因此，连接要求会变得更加严苛，特别是在减小焊缝尺寸和控制热输入方面。问题在于，从材料选择的角度来看，脉冲激光器有时会受到限制，因为高冷却速率会导致加工窗口变小或容易出现焊缝开裂情况。还有其他选择吗？

2024-12-05 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

高性能系列高品质手动焊机

该资料介绍了Coherent公司的Performance Series激光焊接机，这是一款适用于金属微米级精密点焊和缝焊的设备。它提供三种不同尺寸的工作室模型，多种激光选项，甚至支持电机化部件旋转功能。所有型号共享相同的用户界面，简化了操作流程。资料还涵盖了不同的激光源（LPSS Classic、LPSS SweetSpot、Fiber 150、Fiber 300），并比较了固态激光器和光纤激光器的特点和优势。

COHERENT - LASER WELDING MACHINES,HIGH QUALITY MANUAL WELDERS,激光焊接机,高质量手工焊工,300,150

2023/9/19 - 数据手册代理服务技术支持采购服务

Coherent HighLight FL-ARM系列光纤激光器告诉你，为何电动汽车焊接要讲究技巧，而不仅靠力量

Coherent HighLight FL-ARM系列光纤激光器的总功率高达10kW。这一功率量级对于以高效的产量的所有应用已经绰绰有余。事实上，大多数高精度、要求最高的产品通常使用的量不到该功率量级的一半。因此，Coherent高意公司ARM激光器能够在必要时将足够的激光功率精确地定向传递到焊接位置。

2024-05-29 - 技术探讨代理服务技术支持采购服务

高意BIMO-FSC3激光切割头可实现高达30KW的超高功率，产品均经过IP-65认证

Coherent推出BIMO-FSC3激光切割头系列，以应对汽车、白色家电、能源等制造业中超高功率工业光纤激光器使用增多的趋势。该系列包括BIMO-FSC3-Z-HP（高达30kW）、BIMO-FSC3和BIMO-FSC3-L（高达20kW）、BIMO-FSC3-Z（高达12kW）等产品，具有高速切割、高质量、大焦深、智能监控、可现场维修等特点，且均经过IP-65认证，可在恶劣环境中工作。

2024-11-21 - 产品代理服务技术支持采购服务

使用飞秒激光器进行医疗器械制造切割的兴趣高涨

对于切割医疗器械所用的全新激光器，现在既可以选择飞秒激光器，也可以选择光纤激光器，甚至还可以混合使用这两种激光器。有了后一种选项，用户可以在这两种激光器之间无缝切换，即使在单个作业中也是如此，因为有些情况下使用光纤激光器进行切割可能比使用飞秒激光器更经济。

2024-05-21 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

CM97-1000-76PM 976nm微型蝶形激光二极管泵浦模块，具有FBG和PM光纤光电器件

该资料介绍了Coherent公司生产的976 nm MINI-BUTTERFLY激光二极管泵浦模块（型号CM97-1000-76PM），这是一种用于工业脉冲光纤预放大器和掺铒光纤放大器（EDFA）激光应用的波长稳定的高功率单模激光二极管模块。该模块具有高输出功率、极化保持单模光纤、内部热电冷却器和监控二极管等特点。

COHERENT - OPTOELECTRONIC DEVICES,MINI-BUTTERFLY LASER DIODE PUMP MODULE,WAVELENGTH STABILIZED HIGH POWER SINGLE MODE LASER DIODE MODULE,微型蝶形激光二极管泵浦模块,波长稳定的高功率单模激光二极管模块,光电器件,CM97-1000-76PM,工业脉冲光纤前置放大器,掺铒光纤放大器激光器的应用,EDFA LASER APPLICATIONS,传感,INDUSTRIAL PULSED FIBER PRE-AMPLIFIERS,光纤激光器,EDFA激光器的应用,SENSING,EDFA,ERBIUM DOPED FIBER AMPLIFIER LASER APPLICATIONS,FIBER LASERS

2023/4/3 - 数据手册代理服务技术支持采购服务

用于相干激光器的测量产品

该资料提供了一系列与Coherent激光器兼容的测量产品推荐，包括不同类型激光器的波长、功率计和功率传感器型号。资料详细列出了各种激光器（如CO2激光器、工业光纤激光器、固体激光器、二极管激光器、光泵浦半导体激光器、超快激光器、准分子激光器、工业激光机等）的推荐测量产品，并强调了 plug-and-play、无需单独仪表的选项。

COHERENT - 功率传感器,POWER SENSOR,POWER METER,ENERGY SENSOR,ENERGY METER,功率计,能量传感器,ENERGY METER电力参数测量仪,J-10MB-HE,PM150-50,USB PM6K+,PS10,PM1KX,PM300F-19,PM3K,PM1K,PM5K-100,LABMAX-PRO SSIM,PM5K,FIELDMAXII-TOP,OP-2VIS,FIELDMAXII-TO,J-25MUV-193,PM300,J-50MUV-248,PM150X,PM1K+,PM10V1,LM-150FS,PM150,PM300F-50X,LABMAX-TO,PM1K-100,J-50MUV-193,PM150-50XC,J-25MUV-248,J-50MB-YAG,PMP HP,J-10MT-10KHZ,PM6K+,PM150-50C,PM30X,PM10X,J-25MT-10KHZ,PM10,LABMAX-TOP,PM30

2022/8/24 - 商品及供应商介绍代理服务技术支持采购服务