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(lái)越小巧、精密、電子集成度高,內(nèi)結(jié)構(gòu)件對(duì)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(lái)越多的應(yīng)用于3C產(chǎn)品內(nèi)結(jié)構(gòu)件焊接。例如目前大熱門的IPHONE 4、MOTO手機(jī)、NOKIA手機(jī)、Apple筆記本在生產(chǎn)過(guò)程中使用了大量激光焊接技術(shù),保障了產(chǎn)品的穩(wěn)固性和小巧體積。
本次主要介紹的激光設(shè)備為“光纖傳輸激光焊接機(jī)”,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(jī)是將高能激光束耦合進(jìn)入光纖,遠(yuǎn)距離傳輸后,通過(guò)準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直為平行光,再聚焦于工件上實(shí)施焊接的一種激光焊接設(shè)備。對(duì)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(jī)激光束可實(shí)現(xiàn)時(shí)間和能量上的分光,能進(jìn)行多光束同時(shí)加工,為更精密的焊接提供了條件。光纖傳輸焊接機(jī)具有光束質(zhì)量好,光斑細(xì),安裝靈活等優(yōu)點(diǎn)。
光纖傳輸焊接機(jī)與傳統(tǒng)硬光路激光焊接機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)比較
硬光路 |
光纖傳輸焊接機(jī) |
激光能量在光斑范圍內(nèi)按高斯分布,中心能量最強(qiáng),焊接時(shí)火花大 |
激光能量在光斑范圍內(nèi)按帽形分布,整個(gè)光斑能量分布均勻 |
焊點(diǎn)不美觀,不適宜做高要求的點(diǎn)焊,點(diǎn)焊容易脫焊或焊穿背面 |
焊點(diǎn)光滑漂亮,適宜做高要求的點(diǎn)焊,點(diǎn)焊穩(wěn)定性高 |
在不同的功率段,激光焦點(diǎn)高度會(huì)變化 |
激光焦點(diǎn)位置固定 |
光路固定,特定的機(jī)器已集成特定配置的工作臺(tái),體積較小,但靈活性差,不易與客戶的自動(dòng)化生產(chǎn)線集成 |
激光通過(guò)光纖傳輸?shù)胶附宇^上,其為柔性連接,易于操作臺(tái)與主機(jī)的遠(yuǎn)程協(xié)作和易與客戶的自動(dòng)化生產(chǎn)線集成。 |
無(wú)能量反饋功能,能量波動(dòng)性較大 |
具有能量檢測(cè)及反饋功能,能量穩(wěn)定性高 |
分光比較困難 |
容易實(shí)現(xiàn)能量分光和時(shí)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(jī)應(yīng)用于3C數(shù)碼產(chǎn)品中的一項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)——實(shí)時(shí)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(shí)際輸出的能量波形實(shí)時(shí)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(guò)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(shí)解決了以下幾個(gè)導(dǎo)致激光輸出能量大范圍波動(dòng)的問(wèn)題:
(1)市電的波動(dòng)影響激光輸出能量的波動(dòng)
(2)氙燈每次放電的差異性對(duì)激光輸出能量的影響
(3)氙燈老化導(dǎo)致對(duì)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(dòng)。
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(wèn)題的有效手段。目前僅有德國(guó)、日本及國(guó)內(nèi)的華工激光具備了實(shí)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(huì)越來(lái)越廣泛,激光技術(shù)將帶動(dòng)該行業(yè)的集成化、高精密生產(chǎn)。
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