電子焊接技術(shù)的新生力量-激光焊錫2023-12-27
焊接技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中一直發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。近年來備受關(guān)注的激光焊接機(jī)已成為焊接技術(shù)領(lǐng)域的新生力量。今天，我們將深入了解激光焊接的工藝原理、方法和參數(shù)設(shè)置，探索其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用案例。
激光焊接工藝原理
激光焊接技術(shù)是用精確聚焦的激光束光點(diǎn)照射焊盤區(qū)域。吸收激光能量后，焊接區(qū)域迅速升溫熔化焊料，然后停止激光照射冷卻焊接區(qū)域，使焊料凝固，形成焊點(diǎn)。由于只局部加熱焊接區(qū)域，整個(gè)部件的其他部分幾乎不受加熱的影響，激光照射時(shí)間通常只有幾百毫秒。非接觸焊接對焊盤沒有機(jī)械應(yīng)力影響，空間利用率較高。
激光焊接的工藝方法和參數(shù)設(shè)置
激光焊接的工藝方法和參數(shù)設(shè)置對焊接質(zhì)量至關(guān)重要。激光功率、波長、焦距、掃描速度等參數(shù)在選擇激光焊接設(shè)備時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體的焊接材料進(jìn)行調(diào)整。為了保證焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性，在實(shí)際焊接中還需要考慮焊接材料的鍍層、表面狀態(tài)、導(dǎo)熱性等因素。
1、激光功率
激光焊接采用半導(dǎo)體激光器，其工作原理是激勵(lì)方式。利用半導(dǎo)體物質(zhì)(即利用電子)在能帶之間跳躍發(fā)光，利用半導(dǎo)體晶體的解理面形成兩個(gè)平行反射鏡作為反射鏡，形成諧振腔，使光振蕩反饋，放大光輻射，輸出激光。激光輸出能量的穩(wěn)定性和功率控制算法直接影響焊接質(zhì)量。
2、光斑
光束斑點(diǎn)的大小是激光焊接最重要的變量之一，因?yàn)樗鼪Q定了功率密度。光束焦點(diǎn)衍射極限光斑的大小可以根據(jù)光衍射理論來計(jì)算，但由于聚焦鏡像差，實(shí)際光斑比計(jì)算值大。最簡單的測量方法是等溫度輪廓法，即用相紙燒焦，穿透聚丙烯板后測量焦點(diǎn)和穿孔直徑。通過測量實(shí)踐，這種方法應(yīng)該掌握激光功率和光束功能的時(shí)間。
3、料吸收值
材料對激光的吸收取決于吸收率、反射率、導(dǎo)熱率、熔化溫度、蒸發(fā)溫度等材料的一些重要性能，其中吸收率最為重要。
影響材料對激光束吸收率的因素有兩個(gè):一是材料的電阻系數(shù)。通過測量材料拋光表面的吸收率，發(fā)現(xiàn)材料的吸收率與電阻系數(shù)的平方根成正比，電阻系數(shù)隨溫度變化；其次，材料的表面狀態(tài)(或光潔度)對光束吸收率有重要影響，對焊接效果有明顯影響。
采用激光軟釬焊與傳統(tǒng)焊接方式相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1.加熱速度快，可實(shí)現(xiàn)局部快速加熱，對焊盤和元件本體基本無熱影響。
2.非接觸焊接，不損壞電路板，不產(chǎn)生靜電，不會因接觸而產(chǎn)生應(yīng)力。
3.焊接能量可控，溫度控制精確。
4.能量密度高，傳熱效率高。
5.適用于傳統(tǒng)焊接工藝難以應(yīng)用的場合，如高溫敏感、微型、狹窄空間等。
6.激光斑點(diǎn)范圍為0.2-3mm，焊接精度較高。
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