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激光精密点焊在消费电子行业的应用

  【中国机床商务网栏目 新品出炉】近年来,随着消费电子市场竞争愈发激烈,电子产品制造业对产品也提出了更高的要求。传统的加工方式容易导致产品质量不稳定、零件熔毁、难以形成正常熔核,成品率低。而激光加工技术的出现,可以快速的为电子产品生产制造商们解决这些难题。高端电子产品的生产过程中,激光加工在产品的体积优化以及品质提升方面起到了重大的作用,使产品更轻巧纤薄,稳固性更好。据悉,约70%的电子产品加工制造环节都应用到激光技术(超过20种不同的工艺)及相关的制造设备。
 

  目前,激光精密点焊主要应用于电子产品的壳体、屏蔽罩、USB接头、导电贴片等,具有热变形小、作用区域和位置精确可控、焊接品质高、能实现异种材料焊接、易于实现自动化等优势。但焊接不同材料时,需要采用的不同的焊接方式。
 

  创鑫激光焊接工程师根据多次的实验结果,总结出了在消费电子的生产制造过程中,高反材料、金属薄板、异种材料等不同材料应使用何种方式进行激光精密点焊,方能得出最好的焊接效果。
 


532nm波长的焊接效果(图1-2)
 

  金属薄板材料的激光精密点焊方式
 

  传统毫秒级激光器在焊接金属薄板材料时,材料易被击穿且焊点较大;而高反材料因其自身的不稳定性以及在固态时对激光的吸收率低,焊接时常出现爆点、虚焊等现象。为了解决薄板及高反金属焊接难点,通过对光纤激光器QCW/CW模式分别进行模拟量和数字调制,触发一次可以实现N个脉冲输出,以较小的功率实现单点多脉冲焊接。
 


调制方式


高频脉冲点焊表面成型


焊缝截面
 

  异种材料的激光精密点焊方式
 

  激光焊接薄板异种材料时,极易出现虚焊、裂纹、连接强度低等问题,这是由于两者的物理性能差异大,互溶度低,且极易生成脆性化合物,这些化合物使焊接头的力学性能大大降低。选用高光束质量的纳秒级激光通过高速扫描方式,精准的控制热输入抑制金属间化合物的形成,实现异种金属薄板搭接,改善焊缝成形及力学性能。
 


输出波形
 


扫描方式


焊缝表面成型


焊缝截面


316L不锈钢与6063铝合金焊接强度测试
 

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