Застосування лазерного прецизійного точкового зварювання в галузі побутової електроніки
В останні роки, оскільки конкуренція на ринку споживчої електроніки стає дедалі жорсткішою, виробники електронної продукції висувають вищі вимоги до своєї продукції. Традиційні методи обробки схильні до нестабільної якості продукції, плавлення деталей, труднощів з формуванням нормальних зварних заготовок та низького виходу продукції. Поява технології лазерної обробки може швидко вирішити ці проблеми для виробників електронної продукції. У виробництві високоякісної електронної продукції лазерна обробка відіграє значну роль в оптимізації обсягу продукції та покращенні якості, роблячи продукцію легшою, тоншою та стабільнішою. Повідомляється, що лазерні технології (понад 20 різних процесів) та пов'язане з ними виробниче обладнання використовуються приблизно в 70% технологічних та виробничих ліній електронної продукції.
Наразі лазерне точне точкове зварювання застосовується переважно для корпусів електронних виробів, захисних кришок, USB-роз'ємів, струмопровідних пластин тощо. Воно має такі переваги, як мала теплова деформація, точний контроль площі та положення дії, висока якість зварювання, можливість зварювання різних матеріалів та легка автоматизація. Однак для зварювання різних матеріалів необхідно використовувати різні методи зварювання.
На основі результатів численних експериментів інженери-зварювальники узагальнили оптимальнілазерне прецизійне точкове зварюванняметоди для різних матеріалів, таких як високовідбивні матеріали, тонкі металеві листи та різнорідні матеріали у виробництві та виготовленні побутової електроніки.
1. Метод лазерного точкового зварювання високовідбивних матеріалів
Під час зварювання матеріалів з високою відбивною здатністю, таких як алюміній та мідь, різні форми хвиль зварювання суттєво впливають на якість зварювання. Використання лазерної хвилі з попереднім спалахом може пробити бар'єр високої відбивної здатності. Миттєва висока пікова потужність може швидко змінити стан поверхні металу, підвищуючи його температуру до точки плавлення, тим самим знижуючи відбивну здатність поверхні металу та покращуючи використання енергії. Крім того, завдяки швидкій теплопровідності таких матеріалів, як мідь та алюміній, використання форми хвилі з повільним спадом може оптимізувати зовнішній вигляд зварних плям.
З іншого боку, коефіцієнт поглинання лазерного випромінювання такими матеріалами, як золото, срібло, мідь та сталь, зменшується зі збільшенням довжини хвилі. Для міді, коли довжина хвилі лазера становить 532 нм, коефіцієнт поглинання міддю близький до 40%. Порівняльний аналіз характеристик інфрачервоних та зелених лазерів показує, що інфрачервоні лазери мають більший розмір плями, меншу фокусну глибину та нижчий коефіцієнт поглинання червоною міддю; зелені лазери мають менший розмір плями, більшу фокусну глибину та вищий коефіцієнт поглинання червоною міддю. Коли імпульсне точкове зварювання червоної міді виконується за допомогою інфрачервоних та зелених лазерів відповідно, виявлено, що розмірзварні плями після зварюванняз інфрачервоними лазерами є непослідовним, тоді як зварні плями, утворені зеленими лазерами, є більш рівномірними за розміром, однаковою глибиною та гладкою на поверхні (рис. 1-2). Зварювання зеленими лазерами досягає стабільніших результатів, а необхідна пікова потужність більш ніж наполовину нижча, ніж у інфрачервоних лазерів.
2. Метод лазерного точкового зварювання тонких листових металевих матеріалів
Коли для зварювання тонких листових металевих матеріалів використовуються традиційні мілісекундні лазери, вони схильні до проплавлення, а плями зварювання є відносно великими. Через власну нестабільність та низький коефіцієнт поглинання лазера у твердому стані, матеріали з високою відбивною здатністю часто стикаються з розбризкуванням, недостатнім зварюванням та іншими явищами під час зварювання. Для вирішення проблем зварювання тонких листів та металів з високою відбивною здатністю, у режимі QCW/CW волоконних лазерів відповідно виконується аналогова та цифрова модуляція. Один тригер може реалізувати N імпульсних виходів, досягаючи одноточкового зварювання.багатоімпульсне зварюванняз меншою потужністю.
3. Метод лазерного точкового зварювання різнорідних матеріалів
Під час лазерного зварювання тонких різнорідних матеріалів ймовірно виникнуть такі проблеми, як недостатнє зварювання, тріщини та низька міцність з'єднання. Це пояснюється тим, що два матеріали мають великі відмінності у фізичних властивостях, низьку взаємну розчинність та схильність до утворення крихких інтерметалевих сполук, що значно знижує механічні властивості зварного з'єднання. Використання наносекундного лазера з високою якістю променя завдяки високошвидкісному скануванню може точно контролювати підведення тепла, щоб запобігти утворенню інтерметалевих сполук, реалізувати зварювання внахлест тонких різнорідних металевих листів та покращити формування зварного шва та механічні властивості.
Поширені види прецизійного зварювання
Які поширені типи прецизійного зварювання? У галузі зварювання поширені типи прецизійного зварювання включають переважно прецизійне контактне зварювання, лазерне зварювання, ультразвукове зварювання та мікродугове точкове зварювання. Завдяки унікальним характеристикам лазерів, порівняно з іншими процесами зварювання, прецизійне лазерне зварювання має такі переваги, як висока ефективність, екологічність та висока точність обробки.
Основні застосування лазерного прецизійного точкового зварювання
Де переважно використовується лазерне точне точкове зварювання? Наразі лазерне точне точкове зварювання може використовуватися для точного зварювання різних дрібних та термочутливих деталей, таких як ювелірні вироби, пружини для годинників та виводи інтегральних схем. Воно підходить для таких галузей промисловості, як оптоелектронні пристрої, електроніка, зв'язок, машинобудування, автомобілі, військова промисловість та золоті ювелірні вироби. Як вид лазерного зварювання, лазерне точне точкове зварювання є новим методом зварювання. Порівняно з традиційним контактним точковим зварюванням, лазерне точне точкове зварювання має свої унікальні переваги. Завдяки використанню лазера як джерела тепла, точкове зварювання є швидким, точним, з низьким теплопідведенням та невеликою деформацією заготовки. Лазери мають добру доступність, що може зменшити позиційні та структурні обмеження під час точкового зварювання. Вони не потребують великої кількості допоміжного обладнання, можуть швидко адаптуватися до змін продукту та задовольняти потреби ринку. Зі швидким розвитком економіки Китаю та постійним підвищенням науково-технічного рівня, розвиток...технологія лазерного точкового зварювання високої точностідосяг швидкого прогресу. Завдяки своїм перевагам високої точності зварювання та швидкості, він широко використовується для обробки тонких листових металевих матеріалів.
Переваги лазерного прецизійного зварювання
Спочатку давайте розберемося з перевагами лазерного прецизійного зварювання:
- Він може здійснювати зварювання за різними траєкторіями. Лазери мають сильну спрямованість, що також дозволяє досягати хороших результатів для зварювання нестандартних матеріалів.
- Міцне зварювання. Після фокусування лазерна пляма має малий розмір та високу щільність енергії, що забезпечує формування променями зони джерела тепла за дуже короткий час. Після плавлення, охолодження та кристалізації утворюється міцний зварний шов та пляма.
- Висока точність зварювання. Розподіл лазерної енергії має часові та просторові характеристики, що дозволяє розділити промінь на кілька оптичних шляхів для одночасних операцій обробки, забезпечуючи надійну гарантію точності зварювання.
- Висока швидкість зварювання. Лазерна технологія поєднується з комп'ютерною технологією ЧПК. Що стосується систем виявлення ключового обладнання та керування рухом, системна інтеграція включає виявлення в режимі реального часу та обробку зворотного зв'язку, що прискорює обробку системної інформації та підвищує ефективність зварювання.
Час публікації: 13 листопада 2025 р.
