Применение лазерной прецизионной точечной сварки в индустрии бытовой электроники.
В последние годы, по мере усиления конкуренции на рынке потребительской электроники, производители электронных изделий предъявляют более высокие требования к своей продукции. Традиционные методы обработки склонны к нестабильному качеству продукции, плавлению деталей, трудностям в формировании нормальных сварочных зон и низкому выходу годной продукции. Появление лазерной обработки может быстро решить эти проблемы для производителей электронных изделий. В производстве высококачественной электроники лазерная обработка играет важную роль в оптимизации объемов производства и повышении качества, делая изделия легче, тоньше и стабильнее. Сообщается, что лазерные технологии (более 20 различных процессов) и соответствующее производственное оборудование используются примерно в 70% звеньев обработки и производства электронных изделий.
В настоящее время лазерная точечная сварка с высокой точностью применяется в основном для корпусов электронных изделий, защитных покрытий, USB-разъемов, токопроводящих элементов и т. д. Она обладает такими преимуществами, как малая термическая деформация, точный контроль зоны и положения сварки, высокое качество сварки, возможность сварки разнородных материалов и простота автоматизации. Однако при сварке различных материалов необходимо использовать разные методы сварки.
На основе результатов многочисленных экспериментов инженеры-сварщики обобщили оптимальные параметры.лазерная прецизионная точечная сваркаметоды обработки различных материалов, таких как высокоотражающие материалы, тонкие металлические листы и разнородные материалы, в производстве бытовой электроники.
1. Метод лазерной точечной сварки высокоотражающих материалов.
При сварке материалов с высокой отражательной способностью, таких как алюминий и медь, различные формы сварочных импульсов оказывают существенное влияние на качество сварки. Использование формы лазерного импульса с предварительным импульсом позволяет преодолеть барьер высокой отражательной способности. Мгновенная высокая пиковая мощность может быстро изменить состояние поверхности металла, повысив ее температуру до точки плавления, тем самым снижая отражательную способность поверхности металла и повышая эффективность использования энергии. Кроме того, благодаря высокой теплопроводности таких материалов, как медь и алюминий, использование формы импульса с медленным затуханием может оптимизировать внешний вид сварочных швов.
С другой стороны, коэффициент поглощения лазерного излучения такими материалами, как золото, серебро, медь и сталь, уменьшается с увеличением длины волны. Для меди при длине волны лазера 532 нм коэффициент поглощения составляет около 40%. Сравнительный анализ характеристик инфракрасных и зеленых лазеров показывает, что инфракрасные лазеры имеют больший размер пятна, меньшую глубину фокуса и более низкий коэффициент поглощения красной медью; зеленые лазеры имеют меньший размер пятна, большую глубину фокуса и более высокий коэффициент поглощения красной медью. При импульсной точечной сварке красной меди с использованием инфракрасных и зеленых лазеров было обнаружено, что размер пятнасварочные швы после сваркиСварка с использованием инфракрасных лазеров дает непостоянные результаты, в то время как сварочные пятна, образующиеся при использовании зеленых лазеров, имеют более однородный размер, постоянную глубину и гладкую поверхность (рисунки 1-2). Сварка зелеными лазерами обеспечивает более стабильные результаты, а требуемая пиковая мощность более чем вдвое ниже, чем при использовании инфракрасных лазеров.
2. Метод лазерной прецизионной точечной сварки тонких листовых металлических материалов.
При использовании традиционных миллисекундных лазеров для сварки тонких металлических листов материалы склонны к проплавлению, а сварочные пятна имеют относительно большие размеры. Из-за собственной нестабильности и низкой скорости поглощения лазерного излучения в твердом состоянии, высокоотражающие материалы часто подвержены разбрызгиванию, недостаточной сварке и другим явлениям во время сварки. Для решения проблем сварки тонких листов и высокоотражающих металлов в режимах QCW/CW волоконных лазеров соответственно осуществляется аналоговая и цифровая модуляция. Один триггер позволяет получить N импульсов на выходе, обеспечивая сварку в одной точке.многоимпульсная сваркас меньшей мощностью.
3. Метод лазерной прецизионной точечной сварки разнородных материалов.
При лазерной сварке тонких разнородных материалов могут возникать такие проблемы, как недостаточное качество сварки, трещины и низкая прочность соединения. Это связано с тем, что два материала имеют большие различия в физических свойствах, низкую взаимную растворимость и склонность к образованию хрупких интерметаллических соединений, что значительно снижает механические свойства сварного соединения. Использование наносекундного лазера с высоким качеством луча, осуществляемое посредством высокоскоростного сканирования, позволяет точно контролировать подвод тепла, подавлять образование интерметаллических соединений, осуществлять сварку внахлест тонких разнородных металлических листов и улучшать качество сварного шва и его механические свойства.
Распространенные виды прецизионной сварки
Какие существуют распространенные виды прецизионной сварки? В области сварки к основным видам прецизионной сварки относятся прецизионная контактная сварка, лазерная сварка, ультразвуковая сварка и микродуговая точечная сварка. Благодаря уникальным характеристикам лазеров, по сравнению с другими процессами сварки, прецизионная лазерная сварка обладает преимуществами высокой эффективности, экологичности и высокой точности обработки.
Основные области применения лазерной прецизионной точечной сварки
Где в основном применяется лазерная точечная сварка? В настоящее время лазерная точечная сварка может использоваться для точной сварки различных мелких и термочувствительных деталей, таких как ювелирные изделия, пружины баланса часов и выводы интегральных схем. Она подходит для таких отраслей, как оптоэлектроника, электроника, связь, машиностроение, автомобилестроение, военная промышленность и ювелирное дело. Как вид лазерной сварки, лазерная точечная сварка является новым методом сварки. По сравнению с традиционной контактной точечной сваркой, лазерная точечная сварка имеет свои уникальные преимущества. Использование лазера в качестве источника тепла обеспечивает быструю, точную точечную сварку с низким тепловыделением и малой деформацией заготовки. Лазеры обладают хорошей доступностью, что позволяет снизить позиционные и структурные ограничения во время точечной сварки. Они не требуют большого количества вспомогательного оборудования, могут быстро адаптироваться к изменениям продукции и удовлетворять требованиям рынка. С быстрым развитием экономики Китая и непрерывным повышением уровня науки и техники, развитиетехнология лазерной прецизионной точечной сваркиДостигнут быстрый прогресс. Благодаря таким преимуществам, как высокая точность сварки и высокая скорость, этот метод широко используется при обработке тонких листовых металлических материалов.
Преимущества лазерной прецизионной сварки
Для начала давайте разберемся в преимуществах лазерной прецизионной сварки:
- Она позволяет осуществлять сварку по различным траекториям. Лазеры обладают высокой направленностью, что также обеспечивает хорошие результаты при сварке неровных материалов.
- Прочная сварка. После фокусировки лазерное пятно становится небольшим и обладает высокой плотностью энергии, что обеспечивает формирование зоны источника тепла за очень короткое время. После плавления, охлаждения и кристаллизации образуется прочный сварной шов и пятно.
- Высокая точность сварки. Распределение энергии лазера имеет временные и пространственные характеристики, что позволяет разделить луч на несколько оптических путей для одновременной обработки, обеспечивая надежную гарантию точности сварки.
- Высокая скорость сварки. Лазерная технология сочетается с технологией ЧПУ. В системах обнаружения и управления движением ключевого оборудования интеграция включает в себя обнаружение в реальном времени и обработку обратной связи, что ускоряет обработку информации системой и повышает эффективность сварки.
Дата публикации: 13 ноября 2025 г.
