高端电子产品的生产历程中,激光加工在产品的体积优化以及品质提升方面起到了重大的作用,使产品更轻巧纤薄,稳固性更好。
目前,激光精密焊接主要应用于电子产品的壳体、屏蔽罩、USB接头、导电贴片等,具有热变形小、作用区域和位置精确可控、焊接品质高、能实现异种质料焊接、易于实现自动化等优势。但焊接差别质料时,需要接纳的差别的焊接方法。
创鑫激光焊接工程师凭据多次的实验结果,总结出了在消费电子的生产制造历程中,高反质料、金属薄板、异种质料等差别质料应使用何种方法进行激光精密点焊,方能得出最好的焊接效果。
高反质料的激光精密点焊方法
焊接铝、铜等高反质料时,差别的焊接波形对焊接质量影响很大。利用带有前置尖峰的激光波形,可突破高反射率屏障,瞬间的岑岭值功率可以迅速改变金属外貌状态,使其温度上升至熔点,从而降低金属外貌的反射率,提高能量的利用率。另外,由于铜铝等质料导热速度快,故利用缓降波形,可以优化焊点外观。
另一方面,金、银、铜、钢等质料对激光吸收率随波长增大而减小,关于铜而言,当激光波长为532nm时,铜的吸收率接近40%。别的,通太过别接纳红外激光器和绿光激光器对紫铜进行脉冲点焊,可以发明红外激光器焊后焊点巨细纷歧致(图1),而绿光激光器焊点巨细更均匀,深度一致,外貌平滑(图2)。因此接纳绿光激光器焊接效果更稳定,所需峰值功率会比红外激光器低一半以上。
金属薄板质料的激光精密点焊方法
古板脉冲激光器在焊接金属薄板质料时,质料易被击穿且焊点较大;而高反质料因其自身的不稳定性以及在固态时对激光的吸收率低,焊接时常泛起爆点、虚焊等现象。为了解决薄板及高反金属焊接难点,通过对光纤激光器QCW/CW模式划分进行模拟量和数字调制,触发一次可以实现N个脉冲输出,以较小的功率实现单点多脉冲焊接。
异种质料的激光精密点焊方法
激光焊接薄板异种质料时,极易泛起虚焊、裂纹、连接强度低等问题,这是由于两者的物理性能差别大,互溶度低,且极易生成脆性化合物,这些化合物使焊接头的力学性能大大降低。选用高光束质量的纳秒级激光通过高速扫描方法,精准的控制热输入抑制金属间化合物的形成,实现异种金属薄板搭接,改善焊缝成形及力学性能。
创鑫激光的准连续光纤激光器、MOPA 脉宽可调脉冲光纤激光器因具有高光束质量、岑岭值功率、可调可控制等优点,成为激光精密点焊的理想光源。
所用激光器
该产品具有多样兼容性与控制模式,可切换脉冲及连续模式,并同时处理以往两个差别激光器的加工任务,脉宽波形灵活可调,风冷散热,电光转换率30% 以上,是长脉宽,岑岭值功率应用的又一选择。
脉宽可调脉冲光纤激光器接纳MOPA 结构两级放大,脉宽和频率独立可调,使得更多激光应用成为可能。脉宽在60~350ns 灵活可调,峰值功率高达10kW,重复频率高达1000kHz,配备自主研发在线隔离器,是激光精细加工的理想激光源。