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動力電池雙層板焊接機需要焊工證嗎

動力電池雙層板焊接機需要焊工證嗎 關(guān)于動力電池雙層板焊接機操作是否需要焊工證的問題,需要結(jié)合設(shè)備技術(shù)特性、操作風(fēng)險、行業(yè)規(guī)范及國家法規(guī)進行綜合分析,結(jié)論是通常需要持有有效的焊工操作證。以下是詳細(xì)說明:

一、設(shè)備特性與操作風(fēng)險決定持證必要性

1. 工藝本質(zhì)屬于焊接范疇

動力電池雙層板焊接(常采用激光焊、超聲波焊或電阻焊)涉及高溫、高壓或高能量輸入,需精準(zhǔn)控制參數(shù)(電流、電壓、頻率、壓力等)。其工藝核心與傳統(tǒng)焊接一致,均需通過熔融或固相連接實現(xiàn)材料冶金結(jié)合。

2. 高風(fēng)險操作環(huán)境

– 電擊風(fēng)險:焊接設(shè)備工作電壓通常較高(尤其電阻焊)。

– 高溫與灼傷:焊接點瞬時溫度可達數(shù)千攝氏度,飛濺物可能傷人。

– 輻射危害:激光焊接存在不可見紅外/紫外輻射,需專業(yè)防護。

– 電池特殊性:動力電池含易燃電解液與高能量活性物質(zhì),操作不當(dāng)可能引發(fā)短路、熱失控甚至爆炸。

3. 工藝質(zhì)量直接影響安全

焊接質(zhì)量(如虛焊、過焊、焊穿)直接決定電池模組的結(jié)構(gòu)強度與導(dǎo)電性能,劣質(zhì)焊接可能引發(fā)電池包失效,危及車輛安全。

二、國家法規(guī)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)明確要求持證上崗

1. 《特種作業(yè)人員安全技術(shù)培訓(xùn)考核管理規(guī)定》(應(yīng)急管理部令第30號)

明確規(guī)定焊接與熱切割作業(yè)(含壓力焊、釬焊等)屬于特種作業(yè),操作人員必須經(jīng)專門安全培訓(xùn)并考核合格,取得《特種作業(yè)操作證》(俗稱“焊工證”)后方可上崗。

2. 《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》

第三十條規(guī)定:“生產(chǎn)經(jīng)營單位的特種作業(yè)人員必須按照國家有關(guān)規(guī)定經(jīng)專門的安全作業(yè)培訓(xùn),取得相應(yīng)資格,方可上崗作業(yè)?!?無證操作屬違法行為,企業(yè)及個人需承擔(dān)法律責(zé)任。

3. 新能源行業(yè)規(guī)范

– 《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范條件》 強調(diào)企業(yè)需建立安全生產(chǎn)管理體系,特種作業(yè)人員持證率100%。

– 主流電池廠(如寧德時代、比亞迪)及整車廠供應(yīng)鏈審核標(biāo)準(zhǔn)(如IATF 16949)均將焊工資質(zhì)列為強制性要求。

三、焊工證的核心價值:安全與能力認(rèn)證

1. 安全操作知識

持證人員系統(tǒng)學(xué)習(xí)電氣安全、防火防爆、職業(yè)危害防護(如煙塵、輻射)、應(yīng)急處理等課程,能有效預(yù)防事故。

2. 專業(yè)技術(shù)能力

培訓(xùn)涵蓋焊接原理、設(shè)備結(jié)構(gòu)、參數(shù)調(diào)試、工藝評定、缺陷識別等內(nèi)容,確保持證人具備解決實際問題的能力。

3. 質(zhì)量意識與規(guī)范執(zhí)行

持證人員更熟悉焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)(如AWS D17.1航空焊接標(biāo)準(zhǔn)在電池領(lǐng)域的引用),保障產(chǎn)品一致性與可靠性。

四、自動化設(shè)備也不能完全規(guī)避持證要求

即使焊接機為半自動/全自動設(shè)備,操作人員仍需負(fù)責(zé):

1. 裝夾定位、參數(shù)設(shè)定與監(jiān)控;

2. 設(shè)備日常點檢與維護;

3. 焊接質(zhì)量首檢與抽檢;

4. 故障應(yīng)急處理(如緊急停機、復(fù)位)。

這些環(huán)節(jié)均涉及對焊接工藝的理解和安全風(fēng)險管控,仍需持證人員操作。

結(jié)論:必須持證上崗

1. 法律強制要求:動力電池焊接屬于特種作業(yè),無《特種作業(yè)操作證(焊接與熱切割)》上崗違反《安全生產(chǎn)法》。

2. 風(fēng)險管理必需:持證是防范電擊、爆炸、輻射等高風(fēng)險事故的核心保障。

3. 質(zhì)量保障基礎(chǔ):專業(yè)培訓(xùn)確保操作人員具備工藝控制與缺陷識別能力,杜絕電池安全隱患。

4. 企業(yè)合規(guī)前提:無證操作將導(dǎo)致企業(yè)面臨監(jiān)管處罰、訂單損失及品牌聲譽風(fēng)險。

> 建議操作人員:

> 立即報名參加應(yīng)急管理部門認(rèn)定的培訓(xùn)機構(gòu)課程,考取焊接與熱切割作業(yè)操作證(項目需包含實際使用的焊接工藝,如電阻焊/激光焊)。企業(yè)應(yīng)將持證情況納入員工檔案并定期復(fù)審,以全面落實安全生產(chǎn)主體責(zé)任。

如需了解具體培訓(xùn)渠道或考證流程,可進一步咨詢當(dāng)?shù)貞?yīng)急管理局或具備資質(zhì)的安全生產(chǎn)培訓(xùn)機構(gòu)。

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燃料電池雙極板焊接

燃料電池雙極板焊接

燃料電池雙極板焊接:關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展挑戰(zhàn)

在氫能產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的浪潮中,燃料電池作為核心能量轉(zhuǎn)換裝置,其性能與壽命至關(guān)重要。雙極板作為燃料電池堆的“骨架”,承擔(dān)著導(dǎo)電、導(dǎo)氣、導(dǎo)熱、密封與支撐等多重使命。而雙極板之間的高質(zhì)量連接,即焊接工藝,則是構(gòu)建高效、可靠電堆的基石,直接決定了電堆的氣密性、導(dǎo)電性、機械強度與長期運行的穩(wěn)定性。

一、 焊接工藝:技術(shù)路線與核心挑戰(zhàn)

雙極板焊接面臨材料特殊(如鈦合金、不銹鋼、涂層金屬、石墨復(fù)合材料)、結(jié)構(gòu)精密(流道易變形)、密封要求苛刻(氫氧嚴(yán)格隔絕)等獨特挑戰(zhàn)。主流焊接技術(shù)路線包括:

1. 激光焊接:

原理: 利用高能量密度激光束瞬時熔化待焊區(qū)域?qū)崿F(xiàn)冶金結(jié)合。

優(yōu)勢: 熱輸入精確可控、熱影響區(qū)小、變形小、速度快、自動化程度高,尤其適用于薄板(0.1-1mm)和高精度要求的金屬雙極板(如鈦、不銹鋼)。

挑戰(zhàn): 對裝配間隙、對中精度要求極高;需精確控制能量防止燒穿或熔深不足;某些材料(如高反射率銅合金)焊接困難;設(shè)備成本較高。

2. 電阻焊:

原理: 電流通過電極施加在重疊的工件上,利用接觸電阻產(chǎn)生的焦耳熱使局部熔化形成焊核。

優(yōu)勢: 設(shè)備相對簡單、成本較低、效率高、無需填充材料,適用于點焊或短縫焊。

挑戰(zhàn): 電極磨損影響一致性;焊接區(qū)域電阻變化(如涂層)影響質(zhì)量;在大面積密封焊中應(yīng)用受限;接頭導(dǎo)電性可能不如激光焊均勻。

3. 超聲波焊接:

原理: 利用高頻振動能在壓力下使材料界面發(fā)生塑性變形和摩擦生熱,實現(xiàn)固態(tài)連接。

優(yōu)勢: 無需熔化母材,熱影響極小,無飛濺、無煙塵,非常適合連接薄金屬、異種金屬或帶涂層的雙極板,能有效保護涂層功能。

挑戰(zhàn): 對工件表面清潔度要求高;設(shè)備功率限制導(dǎo)致焊接深度和面積受限;焊頭設(shè)計和磨損是關(guān)鍵;接頭導(dǎo)電性需嚴(yán)格評估。

二、 質(zhì)量要求與核心難題

無論采用何種工藝,雙極板焊接必須滿足近乎苛刻的質(zhì)量要求,并解決以下核心難題:

零泄漏: 焊縫必須絕對氣密,防止氫氣、氧氣、冷卻液發(fā)生交叉混合或泄漏。這要求焊縫連續(xù)、致密、無缺陷(氣孔、裂紋、未熔合等)。

低接觸電阻: 焊縫區(qū)域必須保持與母材相近的高導(dǎo)電性,避免成為電流傳輸瓶頸,增加歐姆損失,降低電堆效率。

高強度與低變形: 焊縫需具備足夠的機械強度以承受電堆裝配壓緊力和運行中的振動;同時必須嚴(yán)格控制焊接熱變形,防止雙極板流道結(jié)構(gòu)塌陷或扭曲,影響反應(yīng)氣體分布和排水。

耐腐蝕性: 焊縫及其熱影響區(qū)需在燃料電池苛刻的酸性或堿性、潮濕、電位變化環(huán)境中保持長期穩(wěn)定性,避免腐蝕導(dǎo)致導(dǎo)電性下降或密封失效。

工藝穩(wěn)定與效率: 需要實現(xiàn)高重復(fù)精度、高良品率的大規(guī)模自動化生產(chǎn),以滿足汽車等應(yīng)用對成本和生產(chǎn)節(jié)拍的要求。

三、 發(fā)展趨勢與未來方向

為應(yīng)對挑戰(zhàn),雙極板焊接技術(shù)正向以下方向發(fā)展:

1. 工藝優(yōu)化與智能監(jiān)控: 深入研究焊接物理過程(熔池動態(tài)、匙孔行為),優(yōu)化工藝參數(shù);開發(fā)先進的在線監(jiān)測技術(shù)(如高速攝像、光譜分析、聲發(fā)射)結(jié)合人工智能算法,實現(xiàn)焊縫質(zhì)量的實時感知、診斷與控制,提升一致性與可靠性。

2. 復(fù)合焊接技術(shù): 探索激光-電弧復(fù)合焊、激光-超聲波復(fù)合焊等,結(jié)合不同能量源的優(yōu)勢,改善可焊性、提高效率、減少缺陷、降低變形。

3. 新材料與新結(jié)構(gòu)適配: 針對新型復(fù)合材料雙極板(如柔性石墨/聚合物復(fù)合材料)和更復(fù)雜的流場設(shè)計(如3D流道),開發(fā)適配的低溫、低應(yīng)力連接技術(shù)(如低溫釬焊、膠接-焊接復(fù)合連接)。

4. 高效自動化與設(shè)備國產(chǎn)化: 開發(fā)高速、高精度的專用自動化焊接裝備,提高生產(chǎn)效率和降低成本;推動核心焊接設(shè)備(尤其是高功率、高光束質(zhì)量激光器)及核心部件的國產(chǎn)化進程。

總結(jié)

雙極板焊接是燃料電池制造鏈中的關(guān)鍵一環(huán),其質(zhì)量直接決定了電堆的性能、壽命和成本。激光焊、電阻焊、超聲波焊等技術(shù)各具特色,也面臨共同的挑戰(zhàn):實現(xiàn)零泄漏、低電阻、高強度、低變形、耐腐蝕的可靠連接。未來的突破將依賴于工藝的深度優(yōu)化、智能監(jiān)控的應(yīng)用、復(fù)合技術(shù)的探索、對新材料的適配以及高效自動化裝備的發(fā)展。攻克雙極板焊接技術(shù)瓶頸,是推動燃料電池大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用不可或缺的重要步驟。

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動力電池 焊接

動力電池 焊接

動力電池焊接:新能源汽車的精密“脈絡(luò)”連接術(shù)

在新能源汽車的核心——動力電池包中,無數(shù)電芯需通過精密可靠的連接匯聚能量。焊接,正是塑造這“能量脈絡(luò)”的關(guān)鍵工藝,其質(zhì)量直接決定了電池包的安全性、功率輸出能力與使用壽命。面對電池材料(如鋁、銅、鎳)的敏感性、薄箔結(jié)構(gòu)(可薄至0.1mm)的易損性以及絕對避免內(nèi)部短路的嚴(yán)苛要求,動力電池焊接已發(fā)展為一門融合高精度與尖端科技的專業(yè)領(lǐng)域。

主流工藝:各展所長,嚴(yán)控“熱”與“力”

當(dāng)前動力電池制造中,三大焊接技術(shù)占據(jù)主導(dǎo):

1. 激光焊接: 憑借能量密度高、熱輸入精確可控、非接觸及高速(可達數(shù)米/分鐘)的優(yōu)勢,成為極耳(電芯導(dǎo)電柄)、頂蓋密封、Busbar(導(dǎo)電銅鋁排)連接的首選。其核心挑戰(zhàn)在于嚴(yán)格抑制飛濺(可能導(dǎo)致內(nèi)部短路)和優(yōu)化焊縫熔深一致性。采用振鏡掃描與精密光束整形技術(shù)是實現(xiàn)高質(zhì)量焊接的關(guān)鍵。

2. 超聲波金屬焊接: 利用高頻振動摩擦生熱,在固態(tài)下實現(xiàn)材料連接,幾乎不產(chǎn)生高溫?zé)嵊绊憛^(qū),特別適用于多層薄箔(如正負(fù)極集流體)的并聯(lián)焊接,以及溫度敏感材料的連接。其優(yōu)勢在于焊后電阻低且穩(wěn)定,但對工件表面清潔度、焊頭設(shè)計和壓力控制要求極高。

3. 電阻焊(點焊/縫焊): 在電池模組中結(jié)構(gòu)件(如端板、側(cè)板)的固定連接上仍有應(yīng)用。其工藝相對成熟,成本較低,但熱影響區(qū)相對較大,且難以勝任超薄或高反射材料的精密連接。

核心挑戰(zhàn):精度與可靠性的極限追求

動力電池焊接面臨一系列獨特挑戰(zhàn):

“毫發(fā)”無損: 焊接超薄箔材(0.1-0.3mm)時,任何能量波動或機械壓力偏差都可能導(dǎo)致箔材熔穿、撕裂或虛焊,需設(shè)備具備微秒級響應(yīng)與納米級定位精度。

熱管理的藝術(shù): 嚴(yán)格控制熱輸入,既要確保形成冶金結(jié)合的可靠焊縫,又要最大限度減小熱影響區(qū),防止活性材料性能衰減或隔膜損傷。激光焊接中的飛濺控制更是重中之重。

材料“挑剔”: 高反射率材料(如鋁、銅)對激光吸收率低且波動大;異種金屬(如銅鋁)焊接存在冶金兼容性問題,易生成脆性金屬間化合物,需特殊工藝或中間層。

多層箔“交響”: 在電芯極組焊接中,需同時可靠連接多達數(shù)十層的箔片,確保每一層都參與導(dǎo)電,這對能量均勻性和壓力控制提出極致要求。

100%零容忍: 任何微小的焊接缺陷(如微孔、裂紋、虛焊)都可能成為電池失效的隱患,要求在線檢測技術(shù)(如視覺、電性能測試)具備極高的檢出率與可靠性。

未來方向:智能化與材料工藝協(xié)同進化

動力電池焊接技術(shù)正朝著更高階發(fā)展:

智能過程監(jiān)控: 集成高速攝像、熔深/等離子體監(jiān)測、紅外測溫等傳感器,結(jié)合AI算法實現(xiàn)焊接過程的實時閉環(huán)控制與質(zhì)量預(yù)測,大幅提升一致性與可靠性。

復(fù)合工藝創(chuàng)新: 探索激光-電弧復(fù)合焊、激光-超聲波復(fù)合焊等,結(jié)合不同能源優(yōu)勢,解決異種材料連接、深熔焊等難題。

材料與結(jié)構(gòu)優(yōu)化: 開發(fā)新型易焊涂層、優(yōu)化連接界面結(jié)構(gòu)(如采用沖壓凸點),從源頭上降低焊接難度,提升連接質(zhì)量。

高速高柔性化: 適應(yīng)大規(guī)模自動化生產(chǎn)需求,提升焊接節(jié)拍,同時設(shè)備需具備快速換型能力,滿足多型號電池共線生產(chǎn)。

動力電池焊接已超越了傳統(tǒng)連接技術(shù)的范疇,它是保障新能源汽車心臟強勁搏動的精密“脈絡(luò)”工程。隨著焊接工藝在智能化、高精度及新材料應(yīng)用方面的持續(xù)突破,這項關(guān)鍵制造技術(shù)將為動力電池的能量密度躍升、安全保障與成本優(yōu)化鋪設(shè)更可靠的基石,驅(qū)動電動汽車向更安全、高效、智能的未來飛馳。

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動力電池焊接工藝

動力電池焊接工藝

動力電池焊接工藝:高能量密度背后的精密連接藝術(shù)

動力電池作為新能源汽車的“心臟”,其性能與安全高度依賴于內(nèi)部精密復(fù)雜的連接質(zhì)量。焊接工藝,正是確保這些連接可靠性的核心技術(shù),直接決定著電池包的能量密度、循環(huán)壽命及安全性。

核心挑戰(zhàn)與工藝選擇:

動力電池焊接面臨多重嚴(yán)峻挑戰(zhàn):

材料特性復(fù)雜: 需同時連接高導(dǎo)電性的純銅(正極)、純鋁(負(fù)極)及其合金,二者物理化學(xué)性質(zhì)迥異。

結(jié)構(gòu)精密脆弱: 極耳(0.1-0.2mm銅箔/鋁箔)、殼體(0.6-0.8mm鋁合金)、頂蓋(鋁合金)、Busbar(銅鋁排)等部件極其輕薄,熱敏感性強。

質(zhì)量要求嚴(yán)苛: 必須實現(xiàn)低電阻、高強度、高氣密性(防電解液泄漏)連接,任何微小缺陷(如虛焊、爆點、裂紋)都可能引發(fā)熱失控風(fēng)險。

為此,現(xiàn)代動力電池制造主要依賴幾種高精度、低熱輸入的先進焊接技術(shù):

1. 激光焊接: 主流核心工藝

原理: 高能量密度激光束精準(zhǔn)聚焦于工件表面,瞬間熔化材料形成熔池,冷卻后實現(xiàn)冶金結(jié)合。

核心優(yōu)勢: 能量高度集中、熱影響區(qū)極小、非接觸、高速、自動化程度高、焊接深寬比大。

典型應(yīng)用:

電芯級: 方形/圓柱電池頂蓋密封焊接(頂蓋板與殼體)、防爆閥焊接、極耳焊接(轉(zhuǎn)接片與集流體)。

模組/Pack級: Busbar連接(模組內(nèi)串并聯(lián)、模組與模組、模組與總正負(fù)極)、殼體蓋板密封焊接。

關(guān)鍵技術(shù)點: 需精確控制激光功率、脈寬、頻率、焦點位置、焊接速度及保護氣體(氬氣/氮氣)。針對銅的高反射率,常采用綠光或藍(lán)光激光器,或配合振鏡掃描優(yōu)化能量分布。

2. 超聲波金屬焊接: 疊片電池極耳連接的關(guān)鍵

原理: 利用高頻(>15kHz)超聲波振動產(chǎn)生的機械能,使焊件接觸面在壓力下劇烈摩擦,清除氧化膜,實現(xiàn)金屬原子間的固相連接。

核心優(yōu)勢: 焊接過程不熔化金屬、無高溫?zé)嵊绊憽㈦娮铇O低、適合焊接異種金屬(銅-鋁)、尤其擅長多層薄箔疊加焊接。

典型應(yīng)用: 軟包電池和疊片式方形電池的多層極耳(Al/Al, Cu/Cu, Cu/Al)連接是其不可替代的工藝。

關(guān)鍵技術(shù)點: 精確控制焊接壓力、振幅、能量(時間或能量模式)、焊頭(工具頭)設(shè)計及對中。

3. 電阻焊: 特定場景的補充

原理: 利用電流通過工件接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱將其加熱至熔化或塑性狀態(tài),同時施加壓力形成焊點。

核心優(yōu)勢: 效率高、成本相對較低、易于自動化。

典型應(yīng)用: 主要應(yīng)用于部分圓柱電池內(nèi)部的結(jié)構(gòu)件連接(如卷芯與殼體底部連接)、模組中一些較厚結(jié)構(gòu)件的點焊、以及部分Busbar的輔助連接。

局限與挑戰(zhàn): 熱影響區(qū)相對較大,對電極磨損敏感,在焊接超薄箔材(尤其是多層)時易產(chǎn)生飛濺、燒穿,在關(guān)鍵的高導(dǎo)電連接部位(如極耳)逐漸被激光焊和超聲波焊取代。

質(zhì)量保障:嚴(yán)苛的檢測體系

為確保焊接質(zhì)量萬無一失,動力電池生產(chǎn)線配備多層次檢測:

過程監(jiān)控: 實時監(jiān)測焊接參數(shù)(激光功率/超聲波能量/電流電壓、壓力等)。

外觀檢測: AOI自動光學(xué)檢測焊道連續(xù)性、表面缺陷。

無損檢測: X-Ray檢測內(nèi)部氣孔、裂紋、熔深;氦質(zhì)譜檢漏確保密封性。

破壞性抽檢: 拉力測試、金相分析、切片檢查微觀組織與熔深。

未來趨勢:

動力電池焊接工藝持續(xù)向更高精度、更低損傷、更高效率、更智能化方向發(fā)展:

激光技術(shù)升級: 脈沖激光、擺動激光、藍(lán)光/綠光激光應(yīng)用深化,復(fù)合焊接(如激光+電弧、激光+超聲波)。

在線監(jiān)測與智能控制: AI驅(qū)動的實時焊縫質(zhì)量評估與參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整。

新材料適配: 應(yīng)對硅基負(fù)極、固態(tài)電池等新型材料體系的焊接挑戰(zhàn)。

結(jié)論:

動力電池焊接絕非簡單的金屬連接,而是一項融合了材料科學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)、精密機械與自動化的尖端制造技術(shù)。激光焊、超聲波焊、電阻焊等工藝在各自優(yōu)勢領(lǐng)域協(xié)同作用,共同構(gòu)建起動力電池內(nèi)部及模組間高效、可靠、安全的“能量通道”。隨著新能源汽車對電池性能與安全要求的不斷提升,焊接工藝的創(chuàng)新與精進將持續(xù)扮演核心角色,是驅(qū)動產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的關(guān)鍵引擎。

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光纖激光打標(biāo)機

采用光纖激光器輸出激光,再經(jīng)高速掃描振鏡系統(tǒng)實現(xiàn)打標(biāo)功能。光纖激光打標(biāo)機電光轉(zhuǎn)換效率高,達到30%以上,采用風(fēng)冷方式冷卻,整機體積小,輸出光束質(zhì)量好,可靠性高。

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行業(yè)場景

客戶案例和應(yīng)用場景

適用于【激光打標(biāo)適用于各種產(chǎn)品的圖形、logo和文字】 多行業(yè)需求

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