Aplikácia laserového bodového zvárania v priemysle spotrebnej elektroniky
V posledných rokoch, keďže konkurencia na trhu so spotrebnou elektronikou sa stala čoraz tvrdšou, výrobcovia elektronických výrobkov kladú vyššie požiadavky na svoje výrobky. Tradičné metódy spracovania sú náchylné na nestabilnú kvalitu výrobkov, tavenie dielov, ťažkosti s vytváraním normálnych zvarových kúskov a nízke miery výťažnosti. Vznik laserovej technológie spracovania môže tieto problémy pre výrobcov elektronických výrobkov rýchlo vyriešiť. Pri výrobe špičkových elektronických výrobkov zohráva laserové spracovanie významnú úlohu pri optimalizácii objemu výrobkov a zlepšovaní kvality, čím sa výrobky stávajú ľahšími, tenšími a stabilnejšími. Uvádza sa, že laserová technológia (viac ako 20 rôznych procesov) a súvisiace výrobné zariadenia sa používajú v približne 70 % spracovateľských a výrobných liniek elektronických výrobkov.
V súčasnosti sa laserové presné bodové zváranie používa hlavne na kryty elektronických výrobkov, tienenie, USB konektory, vodivé záplaty atď. Má výhody, ako je malá tepelná deformácia, presné riadenie akčnej plochy a polohy, vysoká kvalita zvárania, schopnosť dosiahnuť zváranie rôznych materiálov a jednoduchá automatizácia. Pri zváraní rôznych materiálov je však potrebné použiť rôzne metódy zvárania.
Na základe výsledkov početných experimentov zvárači zhrnuli optimálnelaserové presné bodové zváraniemetódy pre rôzne materiály, ako sú vysoko reflexné materiály, tenké kovové plechy a odlišné materiály pri výrobe spotrebnej elektroniky.
1. Metóda laserového presného bodového zvárania vysoko reflexných materiálov
Pri zváraní vysoko reflexných materiálov, ako je hliník a meď, majú rôzne priebehy zváracích vĺn významný vplyv na kvalitu zvárania. Použitie laserového priebehu s predbežným hrotom môže prelomiť bariéru vysokej odrazivosti. Okamžitý vysoký špičkový výkon môže rýchlo zmeniť stav povrchu kovu, zvýšiť jeho teplotu na bod topenia, čím sa zníži odrazivosť povrchu kovu a zlepší sa využitie energie. Okrem toho, vďaka rýchlej tepelnej vodivosti materiálov, ako je meď a hliník, môže použitie pomaly klesajúceho priebehu optimalizovať vzhľad zvarových miest.
Na druhej strane, miera absorpcie laseru v materiáloch, ako je zlato, striebro, meď a oceľ, klesá so zvyšujúcou sa vlnovou dĺžkou. V prípade medi, keď je vlnová dĺžka laseru 532 nm, miera absorpcie medi sa blíži k 40 %. Porovnávacia analýza charakteristík infračervených a zelených laserov ukazuje, že infračervené lasery majú väčšiu veľkosť bodu, kratšiu ohniskovú hĺbku a nižšiu mieru absorpcie červenou meďou; zelené lasery majú menšiu veľkosť bodu, dlhšiu ohniskovú hĺbku a vyššiu mieru absorpcie červenou meďou. Pri pulznom bodovom zváraní červenej medi pomocou infračervených a zelených laserov sa zistilo, že veľkosťzvarové miesta po zváraníZváranie infračervenými lasermi je nekonzistentné, zatiaľ čo zvarové miesta vytvorené zelenými lasermi sú rovnomernejšie vo veľkosti, konzistentnejšie v hĺbke a hladké na povrchu (obrázky 1-2). Zváranie zelenými lasermi dosahuje stabilnejšie výsledky a požadovaný špičkový výkon je o viac ako polovicu nižší ako pri infračervených laseroch.
2. Metóda laserového presného bodového zvárania tenkých plechov
Keď sa na zváranie tenkých plechov používajú tradičné milisekundové lasery, materiály sú náchylné na prenikanie a zvarové miesta sú relatívne veľké. Vzhľadom na ich vlastnú nestabilitu a nízku mieru absorpcie laseru v pevnom stave sa u vysoko reflexných materiálov často vyskytuje rozstrekovanie, nedostatočné zváranie a iné javy počas zvárania. Na riešenie problémov so zváraním tenkých plechov a vysoko reflexných kovov sa v režime QCW/CW vláknových laserov vykonáva analógová a digitálna modulácia. Jediný spúšťač dokáže realizovať N impulzných výstupov, čím sa dosiahne jednobodový spájací bod.viacpulzné zváranies nižším výkonom.
3. Metóda laserového presného bodového zvárania pre rôzne materiály
Pri laserovom zváraní tenkých rôznorodých materiálov sa pravdepodobne vyskytnú problémy, ako sú nedostatočné zvarenie, praskliny a nízka pevnosť spoja. Je to preto, že tieto dva materiály majú veľké rozdiely vo fyzikálnych vlastnostiach, nízku vzájomnú rozpustnosť a sú náchylné na tvorbu krehkých intermetalických zlúčenín, ktoré výrazne znižujú mechanické vlastnosti zvarového spoja. Použitie nanosekundového laseru s vysokou kvalitou lúča prostredníctvom vysokorýchlostného skenovania umožňuje presne riadiť prívod tepla, aby sa zabránilo tvorbe intermetalických zlúčenín, dosiahlo sa preplátovanie tenkých rôznorodých kovových plechov a zlepšila sa tvorba zvaru a mechanické vlastnosti.
Bežné typy presného zvárania
Aké sú bežné typy presného zvárania? V oblasti zvárania medzi bežné typy presného zvárania patrí najmä presné odporové zváranie, laserové zváranie, ultrazvukové zváranie a bodové zváranie mikrooblúkom. Vďaka jedinečným vlastnostiam laserov má presné laserové zváranie v porovnaní s inými zváracími procesmi výhody vysokej účinnosti, šetrnosti k životnému prostrediu a vysokej presnosti spracovania.
Hlavné aplikácie laserového bodového zvárania
Kde sa laserové presné bodové zváranie prevažne používa? V súčasnosti sa laserové presné bodové zváranie môže používať na presné zváranie rôznych malých a teplocitlivých dielov, ako sú šperky, pružiny hodiniek a vodiče integrovaných obvodov. Je vhodné pre odvetvia, ako sú optoelektronické zariadenia, elektronika, komunikácie, stroje, automobily, vojenský priemysel a zlaté šperky. Ako typ laserového zvárania je laserové presné bodové zváranie novou metódou zvárania. V porovnaní s tradičným odporovým bodovým zváraním má laserové presné bodové zváranie svoje jedinečné výhody. Použitím laseru ako zdroja tepla je bodové zváranie rýchle, presné, s nízkym tepelným príkonom a malou deformáciou obrobku. Lasery majú dobrú dostupnosť, čo môže znížiť polohové a štrukturálne obmedzenia počas bodového zvárania. Nevyžadujú veľké množstvo pomocných zariadení, dokážu sa rýchlo prispôsobiť zmenám produktu a spĺňajú požiadavky trhu. S rýchlym rozvojom čínskej ekonomiky a neustálym zlepšovaním vedeckej a technologickej úrovne sa rozvoj...technológia laserového presného bodového zváraniadosiahol rýchly pokrok. Vďaka svojim výhodám vysokej presnosti zvárania a vysokej rýchlosti sa široko používa pri spracovaní tenkých plechov.
Výhody presného laserového zvárania
Najprv si poďme ujasniť výhody presného laserového zvárania:
- Dokáže realizovať zváranie rôznych trajektórií. Lasery majú silnú smerovosť, čo umožňuje dosahovať dobré výsledky aj pri zváraní nepravidelných materiálov.
- Pevné zvarenie. Po zaostrení je laserový bod malý s vysokou hustotou energie, čo zabezpečuje, že lúč vytvorí oblasť zdroja tepla vo veľmi krátkom čase. Po roztavení, ochladení a kryštalizácii sa vytvorí pevný zvarový šev a bod.
- Vysoká presnosť zvárania. Rozloženie laserovej energie má časové a priestorové charakteristiky, čo umožňuje rozdelenie lúča do viacerých optických dráh pre simultánne spracovateľské operácie, čím sa zaručuje vysoká presnosť zvárania.
- Vysoká rýchlosť zvárania. Laserová technológia je kombinovaná s počítačovou CNC technológiou. Pokiaľ ide o systémy detekcie kľúčových zariadení a riadenia pohybu, systémová integrácia zahŕňa detekciu v reálnom čase a spracovanie spätnej väzby, čo zrýchľuje spracovanie systémových informácií a zlepšuje účinnosť zvárania.
Čas uverejnenia: 13. novembra 2025
