Приложение на лазерно прецизно точково заваряване в индустрията за потребителска електроника
През последните години, тъй като конкуренцията на пазара на потребителска електроника става все по-ожесточена, производителите на електронни продукти поставят по-високи изисквания към продуктите си. Традиционните методи за обработка са склонни към нестабилно качество на продукта, топене на детайлите, трудности при образуване на нормални заваръчни шевове и ниски нива на добив. Появата на лазерна технология за обработка може бързо да реши тези проблеми за производителите на електронни продукти. При производството на висококачествени електронни продукти, лазерната обработка играе важна роля за оптимизиране на обема на продукта и подобряване на качеството, правейки продуктите по-леки, по-тънки и по-стабилни. Съобщава се, че лазерната технология (повече от 20 различни процеса) и свързаното с нея производствено оборудване се използват в приблизително 70% от звената за обработка и производство на електронни продукти.
В момента лазерното прецизно точково заваряване се прилага главно за корпуси на електронни продукти, екраниращи капаци, USB конектори, проводими пластири и др. То има предимства като малка термична деформация, прецизен контрол на зоната и позицията на действие, високо качество на заваряване, възможност за заваряване на различни материали и лесна автоматизация. Въпреки това, при заваряване на различни материали е необходимо да се прилагат различни методи на заваряване.
Въз основа на резултатите от множество експерименти, инженерите по заваряване са обобщили оптималнителазерно прецизно точково заваряванеметоди за различни материали, като например силно отразяващи материали, тънки метални листове и разнородни материали в производството и изработката на потребителска електроника.
1. Метод за прецизно точково заваряване с лазер за силно отразяващи материали
При заваряване на силно отразяващи материали като алуминий и мед, различните форми на заваръчните вълни оказват значително влияние върху качеството на заваряване. Използването на лазерна вълна с предварителен импулс може да пробие бариерата с висока отражателна способност. Моменталната висока пикова мощност може бързо да промени състоянието на металната повърхност, повишавайки температурата ѝ до точката на топене, като по този начин намалява отражателната способност на металната повърхност и подобрява оползотворяването на енергията. Освен това, поради бързата топлопроводимост на материали като мед и алуминий, използването на бавно затихваща вълна може да оптимизира външния вид на заваръчните петна.
От друга страна, степента на поглъщане на лазера от материали като злато, сребро, мед и стомана намалява с увеличаване на дължината на вълната. За медта, когато дължината на вълната на лазера е 532 nm, степента на поглъщане на медта е близо до 40%. Сравнителен анализ на характеристиките на инфрачервените и зелените лазери показва, че инфрачервените лазери имат по-голям размер на петното, по-къса фокусна дълбочина и по-ниска степен на поглъщане от червената мед; зелените лазери имат по-малък размер на петното, по-голяма фокусна дълбочина и по-висока степен на поглъщане от червената мед. Когато се извършва импулсно точково заваряване върху червена мед, използвайки съответно инфрачервени и зелени лазери, се установява, че размерът на...заваръчни точки след заваряванепри инфрачервените лазери е непостоянна, докато заваръчните петна, образувани от зелените лазери, са по-равномерни по размер, постоянни по дълбочина и гладки по повърхността (Фигури 1-2). Заваряването със зелени лазери постига по-стабилни резултати, а необходимата пикова мощност е повече от наполовина по-ниска от тази на инфрачервените лазери.
2. Метод за прецизно точково заваряване с лазер за тънки листови метални материали
Когато традиционните милисекундни лазери се използват за заваряване на тънки метални листове, материалите са склонни към проникване и заваръчните точки са сравнително големи. Поради собствената си нестабилност и ниската степен на поглъщане на лазера в твърдо състояние, силно отразяващите материали често се разпръскват, заваряват недостатъчно и имат други явления по време на заваряване. За да се решат трудностите при заваряване на тънки листове и силно отразяващи метали, в QCW/CW режима на влакнестите лазери се извършват съответно аналогова и цифрова модулация. Един спусък може да реализира N импулсни изхода, постигайки едноточково заваряване.многоимпулсно заваряванес по-ниска мощност.
3. Метод за прецизно точково заваряване с лазер за разнородни материали
При лазерно заваряване на тънки разнородни материали е вероятно да възникнат проблеми като недостатъчно заваряване, пукнатини и ниска якост на съединението. Това е така, защото двата материала имат големи разлики във физичните свойства, ниска взаимна разтворимост и са склонни към образуване на крехки интерметални съединения, които значително намаляват механичните свойства на заварената шевка. Използването на наносекунден лазер с високо качество на лъча чрез високоскоростно сканиране може прецизно да контролира входящата топлина, за да предотврати образуването на интерметални съединения, да осъществи заваряване на тънки разнородни метални листове и да подобри образуването на заваръчни шевове и механичните свойства.
Често срещани видове прецизно заваряване
Кои са често срещаните видове прецизно заваряване? В областта на заваряването, често срещаните видове прецизна заваръчна обработка включват главно прецизно съпротивително заваряване, лазерно заваряване, ултразвуково заваряване и микродъгово точково заваряване. Поради уникалните характеристики на лазерите, в сравнение с други заваръчни процеси, прецизната лазерна заваръчна обработка има предимствата на висока ефективност, екологичност и висока точност на обработка.
Основни приложения на лазерното прецизно точково заваряване
Къде се използва основно лазерното прецизно точково заваряване? В момента лазерното прецизно точково заваряване може да се използва за прецизно заваряване на различни малки и чувствителни на топлина части, като бижута, пружини за часовници и изводи за интегрални схеми. Подходящо е за индустрии като оптоелектронни устройства, електроника, комуникации, машини, автомобили, военна промишленост и златни бижута. Като вид лазерно заваряване, лазерното прецизно точково заваряване е нов метод за заваряване. В сравнение с традиционното съпротивително точково заваряване, лазерното прецизно точково заваряване има своите уникални предимства. Чрез използването на лазер като източник на топлина, точковото заваряване е бързо, прецизно, с ниско влагане на топлина и малка деформация на детайла. Лазерите имат добра достъпност, което може да намали позиционните и структурни ограничения по време на точково заваряване. Те не изискват голям брой спомагателно оборудване, могат бързо да се адаптират към промените в продукта и да отговарят на пазарните изисквания. С бързото развитие на китайската икономика и непрекъснатото подобряване на научното и технологичното ниво, развитието...технология за прецизно точково заваряване с лазерпостигна бърз напредък. Благодарение на предимствата си на висока прецизност на заваряване и бърза скорост, той се използва широко при обработката на тънки метални листови материали.
Предимства на лазерното прецизно заваряване
Първо, нека разберем предимствата на лазерното прецизно заваряване:
- Може да реализира заваряване с различни траектории. Лазерите имат силна насоченост, което също така постига добри резултати при заваряване на неправилни материали.
- Здраво заваряване. След фокусиране, лазерното петно е малко с висока енергийна плътност, което гарантира, че лъчът формира зона с източник на топлина за много кратко време. След топене, охлаждане и кристализация се образува здрав заваръчен шев и петно.
- Висока прецизност на заваряване. Разпределението на лазерната енергия има времеви и пространствени характеристики, което позволява разделянето на лъча на множество оптични пътища за едновременни операции по обработка, осигурявайки силна гаранция за прецизност на заваряване.
- Бърза скорост на заваряване. Лазерната технология е комбинирана с компютърна CNC технология. По отношение на системите за откриване на ключово оборудване и управление на движението, системната интеграция включва откриване в реално време и обработка на обратна връзка, което ускорява скоростта на обработка на системната информация и подобрява ефективността на заваряването.
Време на публикуване: 13 ноември 2025 г.
