激光带来更少热影响区的高效动力电池极耳切割

什么是超快激光，这上面是一个激光的光谱，可见光是肉眼可见600纳秒以下的波段，激光发射一个脉冲的时间宽度，皮秒和飞秒就是脉宽。我们现在做的皮秒和飞秒的设备，国内的出货量是居于前端的，皮秒和飞秒是时间概念，我们现在实验室都有设备，如果有需要的，欢迎到我们实验室做实验。

现在激光加工有分几种：1.光源+振镜+聚焦镜；2.光源+切割头。我们做了纳秒和皮秒的对比，纳秒不管是切割、打码、打标和钻孔都是热熔的，热影响区会比较大。如果是皮秒，一般热影响比较小，脉宽比较窄，热效应就微乎其微，不是说没有，皮秒和飞秒在使用不当的时候，皮秒和飞秒的热影响比纳秒更大的，就是看你的使用情况。

下面是我们产品的演进过程，在2012年的时候，触摸屏的兴起，我们做了激光蚀刻线路设备，以及玻璃标记Mark，为什么激光能代替光罩在玻璃上做Mark呢？因为做光罩的机器特别贵，用激光代替会节约很多的成本。我们2013年做陶瓷的激光钻孔，2014年做蓝宝石激光切割，2015年指纹识别激光切割，2016年摄像头和玻璃、蓝宝石无锥度一刀切。2017年全面屏激光切割；2018年OLED柔性屏的兴起。柔性的切割就必须要用到紫外皮秒。5G的兴起带动了5G的天线切割，以前是用LDS的天线，这对于5G来说就不适用了。LCP是多层板结合起来的，跟OLED差不多。很多层压合起来，通过热压后，每一种材料的热胀缩比是不一样的，机械冲压的工艺就达不到精度要求，未来5G的天线一定是要用激光切的。我们2019年开始在做新能源电池极耳皮秒激光切割。我们一直做皮秒和飞秒，希望把加工工艺提高。

这个是极耳激光切割的效果图。我们还做了传统刀模和激光切割的对比，刀模前期质量比较高，缺点是刀模一定要用模具，每换一个产品都要有模具，所以代价也是比较高。虽然说刀模是可以维修的，但是客户每变换一款，刀模模具就作废了，要重新做模具。客户的模具房的模具很多，堆不下；激光就很方便，直接导入CAD图档就可以，激光加工，速度快，灵活度高，图形可以任意的改变，直接在软件导入编辑就可以了，不需要做模具，综合起来，费用也是比较低。缺点是工艺开发难、激光器要求高，目前市场占有率还不高，我们也是刚刚在推这个工艺。

这个是我们做了纳秒的切割和皮秒的切割对比，相对来说，纳秒切割热影响比较大。我们在实验室做了一下，热影响到了30-40微米左右。纳秒在切极耳的时候，因为表面热影响比较大，就会有很多的熔珠。在切割的瞬间，熔珠会粘在旁边。纳秒激光加工，切割的瞬间是有热量的，所以有很多熔珠，切完就粘在边上，下一步工艺就影响比较大了。这个是做的铝材切割的截面，最小的是5微米或者是10微米左右，有一些极片厚度不一样，所以热影响不一样，现在基本上做的热影响都会小于40微米。因为有一些产品是单层切割，有一些是产品是多层切割，要求是不一样的。

这个是铝材+陶瓷的切割，厚度是130微米，我们用皮秒切割的时候，材料跟铝对接的地方，热影响测了一下是11微米左右，这是实际的实验室数据，包括陶瓷跟铝的接触。因为陶瓷比较容易传热，铝跟陶瓷的传热速度是不一样的，所以，两种材料在一起的时候会比较难做一些。

这一款是铜跟铁氧体的材料切割，不管是铜的或者是铝的，热影响一般是做到40微米以内。我们用皮秒在切割的时候，它的熔边和熔珠、残渣、毛刺，如果用显微镜来看是没有的，最大的问题就是热影响。这个是切的正面跟背面的效果图对比，这都是用比较大倍数的显微镜拍的。我们也做了纳秒和皮秒的对比，两种切割方式不一样的对比，纳秒一般都会有熔珠，超快是没有，热影响就更小。我们也有看到纳秒热影响是100微米左右，超快是小于4微米。效率来看，纳秒相对来说较高，超快的效率会更高，为什么呢？因为超快频率会更高，所以速度会开得更快。在纳秒的时候，频率不是那么高，开快了之后，激光是连接不上的。成本来看，纳秒会低一些，超快的成本会比较高。包括生产的风险，因为纳秒会产生很多的碳化、熔珠、毛刺等各种各样的问题，纳秒跟超快对比，超快生产会更安全一些。

我们还做了一个对比，传统刀模和皮秒的实验，我们推超快激光器和超快的行业应用，未来大家拼优良率、质量和成品率的时候，超快可能给大家带来的会是更高的质量，包括生产的稳定性会更高，所以，纳秒跟超快对比起来后面超快生产品质更优。

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