焊接技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中一直發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。近年來,備受關(guān)注的激光焊接已成為焊接技術(shù)領(lǐng)域的一股新力量。今天,我們將深入了解激光焊接的工藝原理、方法和參數(shù)設(shè)置,并探索其在各個領(lǐng)域的應(yīng)用案例。
一、激光錫焊的工藝原理
激光焊錫技術(shù)是精確聚焦激光束斑點照射焊盤區(qū)域,焊接區(qū)域吸收激光能量迅速加熱熔化焊料,然后停止激光冷卻焊接區(qū)域,焊料凝固,形成焊點,因為只局部加熱焊接區(qū)域,整個部件的其他部分幾乎不受加熱影響,焊接激光照射時間通常只有數(shù)百毫秒。非接觸焊接對焊盤沒有機械應(yīng)力影響,空間利用率較高。
二、激光錫焊工藝方法及參數(shù)設(shè)置
激光焊錫的工藝方法和參數(shù)設(shè)置對焊接質(zhì)量至關(guān)重要。在選擇激光焊接設(shè)備時,應(yīng)考慮激光功率、波長、焦距、掃描速度等參數(shù),并根據(jù)具體的焊接材料進行相應(yīng)的調(diào)整。在實際焊接中,還需要考慮焊接材料的涂層、表面狀態(tài)、導(dǎo)熱性等因素,以確保焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性。
1、激光功率
光纖激光自出現(xiàn)以來具有獨特的技術(shù)特點:光波導(dǎo)傳輸,靈活與機器人合作,適合大規(guī)模生產(chǎn);使用壽命長,半導(dǎo)體激光經(jīng)過5萬小時循環(huán)試驗,適合長期連續(xù)生產(chǎn);結(jié)構(gòu)簡單,易于生產(chǎn)、組裝和維護,與硬光路專業(yè)精密組裝調(diào)試相比,光纖激光生產(chǎn)一般普通人員,生產(chǎn)組裝要求低,易于大規(guī)模生產(chǎn);光電轉(zhuǎn)換效率高,普通光纖激光轉(zhuǎn)換效率一般為25-30%(976nm泵浦技術(shù)方案光電轉(zhuǎn)化率為40%以上),是CO2的3倍以上,使得運營成本低。
2、光斑
光束斑點的大小是激光焊接中最重要的變量之一,因為它決定了功率密度。光束焦點衍射極限光斑的大小可以根據(jù)光衍射理論計算,但由于聚焦透鏡像差的存在,實際光斑大于計算值。最簡單的測量方法是等溫度輪廓,即用相紙燒焦,穿透聚丙烯板,測量焦點和穿孔直徑。通過測量實踐,掌握激光功率和光束作用的時間
3、料吸收值
激光材料的吸收取決于材料的一些重要性能,如吸收率、反射率、導(dǎo)熱率、熔化溫度、蒸發(fā)溫度等,其中最重要的是吸收率。
影響激光束吸收率的因素包括兩個方面:一是材料的電阻系數(shù)。通過對材料拋光表面吸收率的測量,發(fā)現(xiàn)材料吸收率與電阻系數(shù)的平方根成正比,電阻系數(shù)隨溫度而變化;其次,材料的表面狀態(tài)(或光潔度)對光束吸收率有重要影響,對焊接效果有明顯影響。
三、激光軟釬焊具有以下優(yōu)點 與傳統(tǒng)焊接方法相比,激光軟釬焊具有以下優(yōu)點: 1.加熱速度快,可實現(xiàn)局部快速加熱,對焊盤和部件本體基本無熱影響。 2.非接觸式焊接,不損壞電路板,不產(chǎn)生靜電,不會因接觸而產(chǎn)生應(yīng)力。 3.焊接能量可控,溫度控制準確。 4.能量密度高,傳熱效率高。 5.適用于高溫敏感、微型、狹窄空間等傳統(tǒng)焊接工藝難以應(yīng)用的場合。 6.激光光斑范圍為0.2-3mm,焊接精度較高。 四、ULiLASER激光錫焊應(yīng)用案例分析 1.激光錫焊在汽車電子領(lǐng)域的應(yīng)用 在汽車電子領(lǐng)域,激光錫焊廣泛應(yīng)用于電子線束、傳感器、控制模塊等部件的焊接。激光焊接可實現(xiàn)高精度焊接,提高汽車電子產(chǎn)品的可靠性和耐久性。 2.激光錫焊在電流傳感器中的應(yīng)用 在電流傳感器領(lǐng)域,激光錫焊接用于連接傳感器電極和電路板之間的焊點。激光焊接不僅可以提高焊接接頭的可靠性和精度,還可以減少焊接熱對傳感器的影響,從而提高傳感器的性能和穩(wěn)定性。 3.激光錫焊在光伏新能源領(lǐng)域的應(yīng)用 在光伏新能源領(lǐng)域,激光錫焊廣泛應(yīng)用于太陽能傳感器和逆變器儲能單板的制造中。激光焊接可提高逆變器電源管的焊接轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性,減少材料浪費和能耗,優(yōu)化逆變器尺寸,提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。 總結(jié): 激光焊接作為一種新型焊接技術(shù),具有高效、準確、無損的優(yōu)點,已廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域。未來,隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展,我相信激光焊接將在更多領(lǐng)域發(fā)揮更重要的作用,為工業(yè)生產(chǎn)帶來更多的便利和貢獻。為工業(yè)制造業(yè)提供更準確、高效、節(jié)能的焊接技術(shù)。
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