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光纖激光器

光纖傳導(dǎo)激光焊接機-----3C制造行業(yè)新的“風(fēng)向標(biāo)”

星之球激光 來源:華工激光2011-09-17 我要評論(0 )   

隨著3C數(shù)碼行業(yè)的發(fā)展,3C數(shù)碼產(chǎn)品朝著高集成化、高精密化方向高速發(fā)展,其產(chǎn)品內(nèi)構(gòu)件越來越小巧、精密、電子集成度高,內(nèi)結(jié)構(gòu)件對于的外觀、形變、拉拔力提出了更高的...

    隨著3C數(shù)碼行業(yè)的發(fā)展,3C數(shù)碼產(chǎn)品朝著高集成化、高精密化方向高速發(fā)展,其產(chǎn)品內(nèi)構(gòu)件越來越小巧、精密、電子集成度高,內(nèi)結(jié)構(gòu)件對于的外觀、形變、拉拔力提出了更高的焊接要求。而激光產(chǎn)品由于其高能量、高精度、高方向性的特性,越來越多的應(yīng)用于3C產(chǎn)品內(nèi)結(jié)構(gòu)件焊接。在目前高端數(shù)碼設(shè)備的生產(chǎn)過程中,廣泛使用了激光焊接技術(shù),在產(chǎn)品的體積優(yōu)化以及品質(zhì)提升上起到重大作用,如使得產(chǎn)品更輕巧纖薄,穩(wěn)固性更好等。 

      與其它傳統(tǒng)焊接技術(shù)相比,激光焊接的主要優(yōu)點是:

1、  速度快、深度大、變形小。

2、  能在室溫或特殊條件下進(jìn)行焊接,焊接設(shè)備裝置簡單。例如,激光通過電磁場,光束不會偏移;激光在真空、空氣及某種氣體環(huán)境中均能施焊,并能通過玻璃或?qū)馐该鞯牟牧线M(jìn)行焊接。

3、  可焊接難熔材料如鈦、石英等,并能對異性材料施焊,效果良好。

4、  激光聚焦后,功率密度高,在高功率器件焊接時,深寬比可達(dá)5:1,最高可達(dá)10:1。

5、  可進(jìn)行微型焊接。激光束經(jīng)聚焦后可獲得很小的光斑,且能精確定位,可應(yīng)用于大批量自動化生產(chǎn)的微、小型工件的組焊中。

6、  焊縫平整、美觀,焊后無需處理或只需簡單處理工序

7、  焊縫質(zhì)量高,無氣孔,可減少和優(yōu)化母材雜質(zhì),焊后組織可細(xì)化,焊縫強度、韌性至少相當(dāng)于甚至超過母材金屬

8、  可焊接難以接近的部位,施行非接觸遠(yuǎn)距離焊接,具有很大的靈活性。尤其是近幾年來, 在YAG激光加工技術(shù)中采用了光纖傳輸技術(shù),使激光焊接技術(shù)獲得了更為廣泛的推廣和應(yīng)用。

9、  激光束易實現(xiàn)光束按時間與能量分光,能進(jìn)行多光束同時加工及多工位加工,為更精密的焊接提供了條件。

 

      本次主要介紹的激光設(shè)備為“光纖傳輸激光焊接機”,該技術(shù)產(chǎn)品目前已經(jīng)大量應(yīng)用于3C數(shù)碼產(chǎn)品內(nèi)結(jié)構(gòu)件焊接。光纖傳輸激光焊接機是將高能激光束耦合進(jìn)入光纖,遠(yuǎn)距離傳輸后,通過準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直為平行光,再聚焦于工件上實施焊接的一種激光焊接設(shè)備。對焊接難以接近的部位,施行柔性傳輸非接觸焊接,具有更大的靈活性。光纖傳輸激光焊接機激光束可實現(xiàn)時間和能量上的分光,能進(jìn)行多光束同時加工,為更精密的焊接提供了條件。光纖傳輸焊接機具有光束質(zhì)量好,光斑細(xì),安裝靈活等優(yōu)點。

 

      光纖傳輸焊接機與傳統(tǒng)硬光路激光焊接機的優(yōu)缺點比較

硬光路

光纖傳輸焊接機

激光能量在光斑范圍內(nèi)按高斯分布,中心能量最強,焊接時火花大

激光能量在光斑范圍內(nèi)按帽形分布,整個光斑能量分布均勻

焊點不美觀,不適宜做高要求的點焊,點焊容易脫焊或焊穿背面

焊點光滑漂亮,適宜做高要求的點焊,點焊穩(wěn)定性高

在不同的功率段,激光焦點高度會變化

激光焦點位置固定

光路固定,特定的機器已集成特定配置的工作臺,體積較小,但靈活性差,不易與客戶的自動化生產(chǎn)線集成

激光通過光纖傳輸?shù)胶附宇^上,其為柔性連接,易于操作臺與主機的遠(yuǎn)程協(xié)作和易與客戶的自動化生產(chǎn)線集成。

無能量反饋功能,能量波動性較大

具有能量檢測及反饋功能,能量穩(wěn)定性高

分光比較困難

容易實現(xiàn)能量分光和時間分光,提高加工效率

 

      這里需要特別提出的是,光纖傳輸激光焊接機應(yīng)用于3C數(shù)碼產(chǎn)品中的一項關(guān)鍵性技術(shù)——實時能量負(fù)反饋技術(shù)。

      能量負(fù)反饋技術(shù)就是把想要輸出的激光能量波形與實際輸出的能量波形實時進(jìn)行比較以確定泵浦燈投入能量大小,進(jìn)而控制輸出能量的方法。通過能量負(fù)反饋控制技術(shù),可以將激光輸出能量精確控制在3%以內(nèi),同時解決了以下幾個導(dǎo)致激光輸出能量大范圍波動的問題:

       (1)市電的波動影響激光輸出能量的波動

      (2)氙燈每次放電的差異性對激光輸出能量的影響

      (3)氙燈老化導(dǎo)致對激光輸出能量的減小

      (4)水流量的變化、水溫的變化等因素導(dǎo)致激光輸出能量的波動。

      為了維持穩(wěn)定良好的加工狀態(tài),減少產(chǎn)品不良率,就要求激光能量及其波形具有良好的重復(fù)性,而能量負(fù)反饋控制技術(shù)正是解決這一問題的有效手段。目前僅有德國、日本及國內(nèi)的華工激光具備了實際意義上的能量負(fù)反饋技術(shù)。

 

      隨著激光技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,3C數(shù)碼行業(yè)激光設(shè)備應(yīng)用將會越來越廣泛,激光技術(shù)將帶動該行業(yè)的集成化、高精密生產(chǎn)。

 

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