溶接中のバッテリーパックシェルの変形に対する適切な解決策はありますか?

バッテリーパックの筐体は保護の中核として機能し、多くの場合、アルミニウム合金や 304 ステンレス鋼 (通常、厚さは 1.0 ～ 2.5 mm の範囲) などの薄肉材料で作られています。溶接時の入熱ムラや応力集中により反りや打痕などの変形が非常に起こりやすく、シール性や組立精度に直接影響します。ただし、適切な機器の選択とプロセスの最適化によって、変形を効果的に制御できます。

何よりもまず、最初から入熱を減らすために適切な溶接装置を選択する必要があります。従来のスポット溶接機では接触溶接を行う際に熱の影響を受ける部分が大きくなり、薄壁の筐体が熱による変形を起こしやすくなります。レーザー溶接機を優先することをお勧めします。レーザー溶接機はエネルギー密度が高く、スポット サイズが小さいため (0.2 ～ 0.5 mm 以内で制御可能)、熱影響を受ける部分がスポット溶接機のわずか 1/3 ～ 1/5 であり、筐体の不均一な加熱によって生じる応力が大幅に軽減されます。大量生産の場合は、レーザー溶接機とロボット システムを組み合わせるとさらに効果的です。ロボットレーザー溶接機の繰り返し位置決め精度は ±0.02 mm で、正確な溶接シーム位置を確保し、溶接のずれによって悪化する局所的な変形を防ぎます。

次に、コアプロセスパラメータの正確な制御が行われます。溶接電流/電力は筐体の厚さに合わせる必要があります。厚さ 1.2 mm のアルミニウム合金筐体の場合、レーザー出力 1500 W、溶接速度 1.5 m/min で十分です。厚さが 2.0 mm に増加する場合、過剰なエネルギーによる変形を避けるために、出力を 2200 W に調整し、速度を 0.9 m/min に下げる必要があります。一方、パルス溶接モードは連続溶接を置き換える必要があります。 「パルス エネルギー + インターバル冷却」のサイクルを通じて、エンクロージャには熱を放散し、蓄積された熱を減らすのに十分な時間が与えられます。

溶接順序とパスの設計も非常に重要です。 「中央から端まで対称溶接」の原則に従う必要があります。たとえば、長方形の筐体の場合、最初に対角線の継ぎ目を溶接し、次に 4 つの側面を溶接します。応力を均等に解放できるように、各側面を中央から端までのセクションに分けて溶接する必要があります。補強材を備えたエンクロージャの場合、まず補強材とシェルを接続する継ぎ目を溶接して構造的剛性を高めてから、周囲の継ぎ目を溶接して変形の可能性を減らします。

さらに、補助ツールとその後の処理により、変形をさらに制御できます。溶接中は、水冷式の治具を使用してエンクロージャを所定の位置に保持します。冷水の循環を通じて局所的な熱を素早く除去するために、器具の合わせ面はエンクロージャの形状と一致している必要があります。溶接後、エンクロージャを時効炉に入れて低温焼鈍（アルミニウム合金の場合約120℃、2時間）を行い、残留応力を除去し変形を防ぎます。

バッテリーパック筐体の溶接変形の問題を解決するには、装置とプロセスの互換性が鍵となります。 PDKJのレーザー溶接機およびロボットレーザー溶接機は、正確なエネルギー制御を備えています。カスタマイズされたツール ソリューションと組み合わせることで、エンクロージャの材質と厚さに応じて溶接パラメータを最適化し、変形を効果的に抑制し、溶接品質と組み立て精度を確保できます。

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