Zastosowanie precyzyjnego zgrzewania punktowego laserowego w przemyśle elektroniki użytkowej
W ostatnich latach, wraz z rosnącą konkurencją na rynku elektroniki użytkowej, producenci urządzeń elektronicznych stawiają coraz wyższe wymagania. Tradycyjne metody przetwarzania charakteryzują się niestabilną jakością produktu, topieniem się części, trudnościami w formowaniu typowych zgrzein oraz niską wydajnością. Pojawienie się technologii obróbki laserowej może szybko rozwiązać te problemy dla producentów urządzeń elektronicznych. W produkcji wysokiej klasy urządzeń elektronicznych, obróbka laserowa odgrywa znaczącą rolę w optymalizacji wielkości produkcji i poprawie jej jakości, czyniąc ją lżejszą, cieńszą i bardziej stabilną. Według doniesień technologia laserowa (ponad 20 różnych procesów) i powiązany z nią sprzęt produkcyjny są wykorzystywane w około 70% ogniw przetwarzania i produkcji urządzeń elektronicznych.
Obecnie precyzyjne zgrzewanie punktowe laserowe jest stosowane głównie do obudów urządzeń elektronicznych, osłon ekranowanych, złączy USB, łat przewodzących itp. Jego zalety to niewielkie odkształcenia termiczne, precyzyjna kontrola obszaru i położenia zgrzewania, wysoka jakość zgrzewania, możliwość spawania różnych materiałów oraz łatwa automatyzacja. Jednak spawanie różnych materiałów wymaga stosowania różnych metod zgrzewania.
Na podstawie wyników licznych eksperymentów inżynierowie spawalnicy podsumowali optymalneprecyzyjne spawanie punktowe laserowemetody dotyczące różnych materiałów, takich jak materiały silnie odblaskowe, cienkie blachy metalowe i materiały o różnym stopniu zróżnicowania, w produkcji i wytwarzaniu urządzeń elektronicznych użytkowych.
1. Metoda precyzyjnego spawania punktowego laserem materiałów silnie odblaskowych
Podczas spawania materiałów silnie odblaskowych, takich jak aluminium i miedź, różne kształty fali spawalniczej mają znaczący wpływ na jakość spawania. Zastosowanie fali laserowej z impulsem wstępnym może przełamać barierę wysokiego współczynnika odbicia. Natychmiastowa, wysoka moc szczytowa może szybko zmienić stan powierzchni metalu, podnosząc jej temperaturę do temperatury topnienia, zmniejszając tym samym współczynnik odbicia i poprawiając wykorzystanie energii. Ponadto, ze względu na wysoką przewodność cieplną materiałów takich jak miedź i aluminium, zastosowanie fali o powolnym zaniku pozwala zoptymalizować wygląd spoin punktowych.
Z drugiej strony, współczynnik absorpcji lasera w materiałach takich jak złoto, srebro, miedź i stal maleje wraz ze wzrostem długości fali. W przypadku miedzi, przy długości fali lasera 532 nm, współczynnik absorpcji miedzi wynosi blisko 40%. Analiza porównawcza charakterystyk laserów podczerwonych i laserów zielonych pokazuje, że lasery podczerwone mają większy rozmiar plamki, krótszą głębokość ogniska i niższy współczynnik absorpcji w przypadku miedzi czerwonej; lasery zielone mają mniejszy rozmiar plamki, dłuższą głębokość ogniska i wyższy współczynnik absorpcji w przypadku miedzi czerwonej. Podczas spawania punktowego impulsowego miedzi czerwonej za pomocą laserów podczerwonych i laserów zielonych stwierdzono, że rozmiarpunkty spawania po spawaniuSpawanie laserami podczerwonymi jest nierównomierne, podczas gdy punkty spoiny utworzone przez lasery zielone są bardziej jednorodne pod względem wielkości, mają spójną głębokość i gładką powierzchnię (rysunki 1-2). Spawanie laserami zielonymi zapewnia bardziej stabilne rezultaty, a wymagana moc szczytowa jest o ponad połowę niższa niż w przypadku laserów podczerwonych.
2. Metoda precyzyjnego spawania punktowego cienkich blach
W przypadku spawania cienkich blach tradycyjnymi laserami milisekundowymi, materiały te są podatne na przetop, a punkty spawania są stosunkowo duże. Ze względu na własną niestabilność i niską absorpcję lasera w stanie stałym, materiały silnie odblaskowe często doświadczają odprysków, niedostatecznego spawania i innych zjawisk podczas spawania. Aby rozwiązać problemy związane ze spawaniem cienkich blach i metali silnie odblaskowych, w laserach światłowodowych w trybie QCW/CW stosowana jest odpowiednio modulacja analogowa i cyfrowa. Pojedynczy wyzwalacz może realizować N impulsów wyjściowych, zapewniając spawanie punktowe.spawanie wielopulsowez mniejszą mocą.
3. Metoda precyzyjnego spawania punktowego laserowego materiałów o różnym stopniu zgrzewania
Podczas spawania laserowego cienkich, różnoimiennych materiałów, mogą wystąpić problemy takie jak niedostateczne spawanie, pęknięcia i niska wytrzymałość spoiny. Wynika to z faktu, że oba materiały znacznie różnią się właściwościami fizycznymi, niską wzajemną rozpuszczalnością i są podatne na tworzenie kruchych związków międzymetalicznych, co znacznie obniża właściwości mechaniczne spoiny. Zastosowanie lasera nanosekundowego o wysokiej jakości wiązki i szybkim skanowaniu pozwala precyzyjnie kontrolować dopływ ciepła, zapobiegając tworzeniu się związków międzymetalicznych, umożliwiając spawanie zakładkowe cienkich, różnoimiennych blach oraz poprawiając formowanie spoiny i jej właściwości mechaniczne.
Typowe rodzaje spawania precyzyjnego
Jakie są najpopularniejsze rodzaje spawania precyzyjnego? W dziedzinie spawalnictwa, do najpopularniejszych rodzajów spawania precyzyjnego należą: precyzyjne spawanie oporowe, spawanie laserowe, spawanie ultradźwiękowe oraz spawanie punktowe mikrołukiem. Ze względu na unikalne właściwości laserów, w porównaniu z innymi procesami spawalniczymi, precyzyjne spawanie laserowe charakteryzuje się wysoką wydajnością, przyjaznością dla środowiska i wysoką dokładnością obróbki.
Główne zastosowania precyzyjnego spawania punktowego laserowego
Gdzie głównie stosuje się precyzyjne zgrzewanie punktowe laserowe? Obecnie precyzyjne zgrzewanie punktowe laserowe może być stosowane do precyzyjnego spawania różnych małych i wrażliwych na ciepło elementów, takich jak biżuteria, sprężyny włosowe zegarków i wyprowadzenia układów scalonych. Jest ono odpowiednie dla takich branż jak urządzenia optoelektroniczne, elektronika, komunikacja, maszyny, motoryzacja, przemysł zbrojeniowy i jubilerstwo. Jako rodzaj spawania laserowego, precyzyjne zgrzewanie punktowe laserowe jest nową metodą spawania. W porównaniu z tradycyjnym zgrzewaniem punktowym oporowym, precyzyjne zgrzewanie punktowe laserowe ma swoje unikalne zalety. Dzięki wykorzystaniu lasera jako źródła ciepła, zgrzewanie punktowe jest szybkie, precyzyjne, charakteryzuje się niskim dopływem ciepła i niewielkim odkształceniem przedmiotu obrabianego. Lasery charakteryzują się dobrą dostępnością, co pozwala ograniczyć ograniczenia pozycyjne i konstrukcyjne podczas zgrzewania punktowego. Nie wymagają dużej liczby urządzeń pomocniczych, mogą szybko dostosowywać się do zmian w produktach i sprostać wymaganiom rynku. Wraz z szybkim rozwojem chińskiej gospodarki i ciągłym podnoszeniem poziomu naukowego i technologicznego, rozwój…technologia precyzyjnego spawania punktowego laserowegoOsiągnęła szybki postęp. Ze względu na swoje zalety, takie jak wysoka precyzja spawania i duża prędkość, znalazła szerokie zastosowanie w obróbce cienkich blach.
Zalety precyzyjnego spawania laserowego
Najpierw przyjrzyjmy się zaletom precyzyjnego spawania laserowego:
- Umożliwia spawanie różnych trajektorii. Lasery charakteryzują się silną kierunkowością, co pozwala na uzyskanie dobrych rezultatów przy spawaniu materiałów o nieregularnych kształtach.
- Mocne spawanie. Po zogniskowaniu, plamka lasera jest mała i ma wysoką gęstość energii, co zapewnia, że wiązka tworzy obszar źródła ciepła w bardzo krótkim czasie. Po stopieniu, schłodzeniu i krystalizacji powstaje mocna spoina i punkt.
- Wysoka precyzja spawania. Rozkład energii lasera ma charakterystykę czasowo-przestrzenną, co pozwala na podział wiązki na wiele ścieżek optycznych w celu jednoczesnego przetwarzania, co gwarantuje wysoką precyzję spawania.
- Wysoka prędkość spawania. Technologia laserowa połączona z komputerową technologią CNC. W zakresie systemów wykrywania i sterowania ruchem kluczowych urządzeń, integracja systemu obejmuje detekcję w czasie rzeczywistym i przetwarzanie sprzężenia zwrotnego, co przyspiesza przetwarzanie informacji systemowych i poprawia wydajność spawania.
Czas publikacji: 13-11-2025
