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新世纪激光焊接技术发展现状

编辑:天津大桥焊材集团有限公司   时间:2013/04/03   字号:
摘要:新世纪激光焊接技术发展现状
激光焊接塑料的基本道理是,经过夹具施压将两个工件叠加在一同,再向上面的工件射入激光,使激光可以穿透该工件并被下面的工件接收。接收的激光光能转化为热能,进而使两工件的接触面熔化,最终构成焊接区。但是,人们真正看法到使用激光焊接技能来焊接热塑性资料却阅历了相当长的进程。在新资料、新设备和新技能工艺层出不穷的时代,目前的出产者不只要调查激光焊接的特征、长处和要求,还应看法到此范畴的诸多立异和将来趋向,如许才干掌握技能盛行趋向,一直处于科技的最前沿。
资料的开展
为了可以更好地顺应激光焊接技能,资料供给商在热塑性资料方面已获得一些严重发展。大约3年前,简直一切的单一天然资料在添加碳黑后,都可以取得很好的激光焊接质量,但那时接收剂的颜色只能是黑色。目前,这方面曾经有了很大的发展。出产者简直可以设计任何颜色,并且能还知足激光焊接的要求,并包管工艺的不变性。
除了颜色,资料技能的立异也打破了激光焊接原有的一些限制。例如,热塑性资料开始运用的阻燃剂都是磷化阻燃剂,对其进行激光焊接时往往会招致资料对近红外光的透光率缺乏。目前,良多资料供给商都开拓出了新型的无氯阻燃剂,很好地处理了这一问题,然后成功地知足了激光焊接的要求。
工艺和设备技能
早些年,激光焊接技能即便是焊接很小的电子器件外壳,也需求很大的机械,还需求复杂的外部冷却系统,因而需求占用很大的工场空间,这无疑会招致较高的投资费用,并且那时的焊接设备习气运用Nd:YAG固态激光器。固然后来二极管激光器的成功使用逐步替代了这种固态激光器,但这些二极管激光器的质保工夫凡间缺乏3000h,依然无法和固态激光器竞争。跟着新型的二极激光器的研制成功,它们简直都是免维护的,并且预期寿命可高达20000h,因而成功地替代了固态激光器成为厂商的首选。目前的激光焊接系统其构造简练紧凑,规范的系统可处置最大240mm×240mm的工件,并且聚集直径小于1.5mm。此外,还可选用各类进程监测伎俩。
看到二极管激光技能的宏大使用潜力和宽广的使用前景,供给商们不时加大研发力度,很多新技能由此应运而生。例如,二极管激光光纤耦合技能以及运用工业机械手进行激光焊接等,个中,二极管激光光纤耦合技能即便改换激光源后仍可包管激光光束的均一性。
跟着技能的提高,激光焊接可以很轻易有利地势用工艺和设备的优势来补偿该技能与惯例办法在设备本钱上的差距。因而,本钱要素曾经不再是限制激光焊接技能取得普遍使用的首要缘由。
作为激光焊策应用的领航者,汽车行业的宏大开展也再次验证了激光焊接技能的优势地点。以传感器外壳为例(如图1所示),激光焊接技能在汽车范畴已稀有年使用。当前,任何新模块的设计从一开端就是为了顺应其转变。在敏感电子封装方面,采用惯例的焊接办法往往会对电子部件发生分明的机械应力和高温影响,而激光焊接则可以按需节制和调整焊接能量,然后包管了焊接质量的精密精确。别的,激光焊接的经济性也缓解了汽车行业所面对的降低费用的极大压力。激光焊接技能在汽车行业的成功使用完万能够证实这一点。
将来趋向
关于器件尺寸,市场有两种相反的趋向:一方面,器件越来越小,且焊缝复杂;另一方面,器件更大,且是三维的。而激光焊接设备的不时开展,可还知足这两种要求。
当前,医学诊断产物继续向小型化偏向开展,这就要求焊接技能可以在最小的空间还集成数种功用器件。采用其他办法焊接毛纤细流构造(如图2所示)好不容易,或许基本就不成能,而目前,即便当今廉价的电镜扫描激光系统都可以焊接这种产物。以前,人们会选择轻易聚集的Nd:YAG激光器,但该技能本钱十分昂贵,且技能不敷灵敏。比拟之下,光纤激光或光纤耦合二极管激光焊接技能不只可以知足0.1mm的焊缝宽度,且不受焊缝外形和腔室巨细的限制。
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