TRUMPF、Fraunhofer ILT 和 DESY 之间的合作提供了迄今为止对激光焊接工艺最详细的见解，这要归功于粒子加速器 // Fraunhofer 专家 Marc Hummel：“我们现在第一次能够清楚地证明，通过使用绿色波长的激光器焊接高性能电子产品时可以节省原材料。
焊接高性能电子产品时可以节省大量原材料。这是汉堡亥姆霍兹协会的德国电子同步加速器DESY进行的一项研究的结果。高性能电子设备存在于每辆电动汽车中，作为一项关键技术，可确保电池和电机的最佳性能。总部位于汉堡的研究人员与高科技公司 TRUMPF 和弗劳恩霍夫激光技术研究所 ILT 一起研究了用于制造电动汽车的激光焊接工艺。TRUMPF、Fraunhofer ILT、DESY 和 Helmholtz-Zentrum Hereon 各自贡献了 X 射线、激光源和焊接工艺方面的高度专业知识。这是第一次，这导致了肉眼甚至显微镜都看不见的见解。结果：当使用绿色波长的激光器时，与其他激光焊接工艺相比，浪费要少得多。汽车制造商节省了原材料，从而有助于实现更可持续的生产。
粒子加速器提供详细的见解
对于他们的调查，项目合作伙伴在Hereon实验装置中使用粒子加速器的明亮X射线拍摄了每秒数千到一万张图像的高速图像。“在粒子加速器研究的帮助下，我们想知道铜焊接的确切差异是什么。稳定的焊接工艺很重要，因为电动汽车制造商必须焊接数十亿个最高质量的接头，“Fraunhofer ILT的科学家Marc Hummel说。未来，TRUMPF 和 Fraunhofer ILT 希望将他们的研究扩展到其他领域，如 3D 打印、激光切割和超短脉冲激光器激光束钻孔，并吸引其他行业合作伙伴加入进来。
电动汽车：绿色波长
激光器减少浪费 电动汽车给激光技术带来了重大挑战。铜是生产电动汽车核心部件的最重要材料。这种有色金属仅吸收近红外（NIR）范围内约5%的激光辐射，并且散热非常好。两者都会导致焊接过程中出现重大问题。因此，这些过程正在经受考验。除近红外激光器外，通快还在其范围内提供绿色波长的激光器。“绿波长激光器是解决问题的方法。事实上，这些激光器可以更好地焊接铜，“通快汽车行业经理 Mauritz Möller 说。铜吸收绿色波长比红外波长好得多。由于材料因此更快地达到其熔化温度，因此焊接过程也开始得更快，并且需要更少的激光功率。“更稳定的焊接工艺意味着更少的浪费，因此也意味着更多的可持续性，这是电动汽车的一个主要问题，”Mauritz Möller说。
粒子加速器的实验
为了对焊接工艺进行详细研究，弗劳恩霍夫ILT的专家与亚琛工业大学激光技术LLT主席合作，在亥姆霍兹中心实验室的实验装置中使用了DESY的X射线光源PETRA III。“传统方法实际上只能看到电磁EMI。来自等离子体的分离。借助DESY的辐射，我们不仅可以查看熔体内部，甚至可以可视化熔融动力学，“Marc Hummel解释道。
为此，来自 DESY 的 Fraunhofer ILT 和 TRUMPF 团队研究了两种不同激光系统的激光焊接工艺：近红外激光器和绿波长激光器。“对我们来说，这是研究工业零件焊接工艺的绝佳机会。例如，飞溅和气孔是如何产生的，以及焊接过程中产生的热量如何影响电子元件等敏感元件，“Mauritz Möller说。
