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新世紀激光焊接技術發展現狀

編輯:天津大橋焊材集團有限公司   時間:2013/04/03   字號:
摘要:新世紀激光焊接技術發展現狀
激光焊接塑料的基本道理是,經過夾具施壓將兩個工件疊加在一同,再向上面的工件射入激光,使激光可以穿透該工件并被下面的工件接收。接收的激光光能轉化為熱能,進而使兩工件的接觸面熔化,最終構成焊接區。但是,人們真正看法到使用激光焊接技能來焊接熱塑性資料卻閱歷了相當長的進程。在新資料、新設備和新技能工藝層出不窮的時代,目前的出產者不只要調查激光焊接的特征、長處和要求,還應看法到此范疇的諸多立異和將來趨向,如許才干掌握技能盛行趨向,一直處于科技的最前沿。
資料的開展
為了可以更好地順應激光焊接技能,資料供給商在熱塑性資料方面已獲得一些嚴重發展。大約3年前,簡直一切的單一天然資料在添加碳黑后,都可以取得很好的激光焊接質量,但那時接收劑的顏色只能是黑色。目前,這方面曾經有了很大的發展。出產者簡直可以設計任何顏色,并且能還知足激光焊接的要求,并包管工藝的不變性。
除了顏色,資料技能的立異也打破了激光焊接原有的一些限制。例如,熱塑性資料開始運用的阻燃劑都是磷化阻燃劑,對其進行激光焊接時往往會招致資料對近紅外光的透光率缺乏。目前,良多資料供給商都開拓出了新型的無氯阻燃劑,很好地處理了這一問題,然后成功地知足了激光焊接的要求。
工藝和設備技能
早些年,激光焊接技能即便是焊接很小的電子器件外殼,也需求很大的機械,還需求復雜的外部冷卻系統,因而需求占用很大的工場空間,這無疑會招致較高的投資費用,并且那時的焊接設備習氣運用Nd:YAG固態激光器。固然后來二極管激光器的成功使用逐步替代了這種固態激光器,但這些二極管激光器的質保工夫凡間缺乏3000h,依然無法和固態激光器競爭。跟著新型的二極激光器的研制成功,它們簡直都是免維護的,并且預期壽命可高達20000h,因而成功地替代了固態激光器成為廠商的首選。目前的激光焊接系統其構造簡練緊湊,規范的系統可處置最大240mm×240mm的工件,并且聚集直徑小于1.5mm。此外,還可選用各類進程監測伎倆。
看到二極管激光技能的宏大使用潛力和寬廣的使用前景,供給商們不時加大研發力度,很多新技能由此應運而生。例如,二極管激光光纖耦合技能以及運用工業機械手進行激光焊接等,個中,二極管激光光纖耦合技能即便改換激光源后仍可包管激光光束的均一性。
跟著技能的提高,激光焊接可以很輕易有利地勢用工藝和設備的優勢來補償該技能與慣例辦法在設備本錢上的差距。因而,本錢要素曾經不再是限制激光焊接技能取得普遍使用的首要緣由。
作為激光焊策應用的領航者,汽車行業的宏大開展也再次驗證了激光焊接技能的優勢地點。以傳感器外殼為例(如圖1所示),激光焊接技能在汽車范疇已稀有年使用。當前,任何新模塊的設計從一開端就是為了順應其轉變。在敏感電子封裝方面,采用慣例的焊接辦法往往會對電子部件發生分明的機械應力和高溫影響,而激光焊接則可以按需節制和調整焊接能量,然后包管了焊接質量的精密精確。別的,激光焊接的經濟性也緩解了汽車行業所面對的降低費用的極大壓力。激光焊接技能在汽車行業的成功使用完萬能夠證實這一點。
將來趨向
關于器件尺寸,市場有兩種相反的趨向:一方面,器件越來越小,且焊縫復雜;另一方面,器件更大,且是三維的。而激光焊接設備的不時開展,可還知足這兩種要求。
當前,醫學診斷產物繼續向小型化偏向開展,這就要求焊接技能可以在最小的空間還集成數種功用器件。采用其他辦法焊接毛纖細流構造(如圖2所示)好不容易,或許基本就不成能,而目前,即便當今廉價的電鏡掃描激光系統都可以焊接這種產物。以前,人們會選擇輕易聚集的Nd:YAG激光器,但該技能本錢十分昂貴,且技能不敷靈敏。比擬之下,光纖激光或光纖耦合二極管激光焊接技能不只可以知足0.1mm的焊縫寬度,且不受焊縫外形和腔室巨細的限制。
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