焊接技术在现代工业生产中一直发挥着至关重要的作用。近年来,备受关注的激光焊接已成为焊接技术领域的一股新力量。今天,我们将深入了解激光焊接的工艺原理、方法和参数设置,并探索其在各个领域的应用案例。
一、激光锡焊的工艺原理
激光焊锡技术是精确聚焦激光束斑点照射焊盘区域,焊接区域吸收激光能量迅速加热熔化焊料,然后停止激光冷却焊接区域,焊料凝固,形成焊点,因为只局部加热焊接区域,整个部件的其他部分几乎不受加热影响,焊接激光照射时间通常只有数百毫秒。非接触焊接对焊盘没有机械应力影响,空间利用率较高。
二、激光锡焊工艺方法及参数设置
激光焊锡的工艺方法和参数设置对焊接质量至关重要。在选择激光焊接设备时,应考虑激光功率、波长、焦距、扫描速度等参数,并根据具体的焊接材料进行相应的调整。在实际焊接中,还需要考虑焊接材料的涂层、表面状态、导热性等因素,以确保焊接质量的稳定性和可靠性。
1、激光功率
光纤激光自出现以来具有独特的技术特点:光波导传输,灵活与机器人合作,适合大规模生产;使用寿命长,半导体激光经过5万小时循环试验,适合长期连续生产;结构简单,易于生产、组装和维护,与硬光路专业精密组装调试相比,光纤激光生产一般普通人员,生产组装要求低,易于大规模生产;光电转换效率高,普通光纤激光转换效率一般为25-30%(976nm泵浦技术方案光电转化率为40%以上),是CO2的3倍以上,使得运营成本低。
2、光斑
光束斑点的大小是激光焊接中最重要的变量之一,因为它决定了功率密度。光束焦点衍射极限光斑的大小可以根据光衍射理论计算,但由于聚焦透镜像差的存在,实际光斑大于计算值。最简单的测量方法是等温度轮廓,即用相纸烧焦,穿透聚丙烯板,测量焦点和穿孔直径。通过测量实践,掌握激光功率和光束作用的时间
3、料吸收值
激光材料的吸收取决于材料的一些重要性能,如吸收率、反射率、导热率、熔化温度、蒸发温度等,其中最重要的是吸收率。
影响激光束吸收率的因素包括两个方面:一是材料的电阻系数。通过对材料抛光表面吸收率的测量,发现材料吸收率与电阻系数的平方根成正比,电阻系数随温度而变化;其次,材料的表面状态(或光洁度)对光束吸收率有重要影响,对焊接效果有明显影响。
三、激光软钎焊具有以下优点
与传统焊接方法相比,激光软钎焊具有以下优点:
1.加热速度快,可实现局部快速加热,对焊盘和部件本体基本无热影响。
2.非接触式焊接,不损坏电路板,不产生静电,不会因接触而产生应力。
3.焊接能量可控,温度控制准确。
4.能量密度高,传热效率高。
5.适用于高温敏感、微型、狭窄空间等传统焊接工艺难以应用的场合。
6.激光光斑范围为0.2-3mm,焊接精度较高。
四、ULiLASER激光锡焊应用案例分析
1.激光锡焊在汽车电子领域的应用
在汽车电子领域,激光锡焊广泛应用于电子线束、传感器、控制模块等部件的焊接。激光焊接可实现高精度焊接,提高汽车电子产品的可靠性和耐久性。
2.激光锡焊在电流传感器中的应用
在电流传感器领域,激光锡焊接用于连接传感器电极和电路板之间的焊点。激光焊接不仅可以提高焊接接头的可靠性和精度,还可以减少焊接热对传感器的影响,从而提高传感器的性能和稳定性。
3.激光锡焊在光伏新能源领域的应用
在光伏新能源领域,激光锡焊广泛应用于太阳能传感器和逆变器储能单板的制造中。激光焊接可提高逆变器电源管的焊接转换效率和稳定性,减少材料浪费和能耗,优化逆变器尺寸,提高生产效率和经济效益。
总结:
激光焊接作为一种新型焊接技术,具有高效、准确、无损的优点,已广泛应用于许多领域。未来,随着激光技术的不断发展,我相信激光焊接将在更多领域发挥更重要的作用,为工业生产带来更多的便利和贡献。为工业制造业提供更准确、高效、节能的焊接技术。
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