La tecnologia d'unió làser, o tecnologia de soldadura làser, utilitza un feix làser d'alta potència per enfocar i regular la irradiació de la superfície del material, i la superfície del material absorbeix l'energia làser i la converteix en energia calorífica, fent que el material s'escalfi i es fongui localment, seguit del refredament i la solidificació per aconseguir la unió de materials homogenis o diferents. El procés de soldadura làser requereix una densitat de potència làser de 104a 108W/cm2En comparació amb els mètodes de soldadura tradicionals, la soldadura làser té els següents avantatges.
La tecnologia d'unió làser, o tecnologia de soldadura làser, utilitza un feix làser d'alta potència per enfocar i regular la irradiació de la superfície del material, i la superfície del material absorbeix l'energia làser i la converteix en energia calorífica, fent que el material s'escalfi i es fongui localment, seguit del refredament i la solidificació per aconseguir la unió de materials homogenis o diferents. El procés de soldadura làser requereix una densitat de potència làser de 104a 108W/cm2En comparació amb els mètodes de soldadura tradicionals, la soldadura làser té els següents avantatges.
1-núvol de plasma, 2-material en fusió, 3-ull de pany, 4-profunditat de fusió
A causa de l'existència del forat del pany, el feix làser, després d'irradiar l'interior del forat del pany, augmentarà l'absorció del làser pel material i promourà la formació de la massa fosa després de la dispersió i altres efectes. Els dos mètodes de soldadura es comparen de la manera següent.
La figura anterior mostra el procés de soldadura làser del mateix material i la mateixa font de llum, el mecanisme de conversió d'energia només es fa a través del forat del pany, el forat del pany i el metall fos prop de la paret del forat es mouen amb l'avanç del feix làser, el metall fos allunya el forat del pany de l'aire que queda per omplir-lo i després de la condensació, formant una costura de soldadura.
Si el material a soldar és un metall diferent, l'existència de diferències en les propietats tèrmiques tindrà un gran impacte en el procés de soldadura, com ara diferències en els punts de fusió, la conductivitat tèrmica, la capacitat calorífica específica i els coeficients d'expansió de diferents materials, cosa que provocarà tensions de soldadura, deformacions de soldadura i canvis en les condicions de cristal·lització del metall de la unió soldada, provocant una disminució de les propietats mecàniques de la soldadura.
Per tant, segons les diferents característiques de l'escena de la soldadura, el procés de soldadura ha desenvolupat soldadura de farciment làser, soldadura làser, soldadura làser de doble feix, soldadura làser composta, etc.
Soldadura per farciment de filferro làser
En el procés de soldadura làser d'aliatges d'alumini, titani i coure, a causa de la baixa absorció de la llum làser (<10%) en aquests materials, el plasma fotogenerat té un cert blindatge de la llum làser, de manera que és fàcil formar esquitxades i conduir a la generació de defectes com ara porositat i esquerdes. A més, la qualitat de la soldadura també es veu afectada quan la separació entre les peces és més gran que el diàmetre del punt durant la pulverització catòdica de placa fina.
Per resoldre els problemes anteriors, es pot obtenir un millor resultat de soldadura mitjançant el mètode de material de farciment. El farciment pot ser filferro o pols, o es pot utilitzar un mètode de farciment preestablert. A causa del petit punt enfocat, la soldadura es torna més estreta i té una forma lleugerament convexa a la superfície després d'aplicar el material de farciment.
Soldadura làser
A diferència de la soldadura per fusió, que fon dues peces soldades alhora, la soldadura forta afegeix un material de farciment amb un punt de fusió inferior al material base a la superfície de la soldadura, fon el material de farciment per omplir el buit a una temperatura inferior al punt de fusió del material base i superior al punt de fusió del material de farciment, i després es condensa per formar una soldadura sòlida.
La soldadura és adequada per a dispositius microelectrònics sensibles a la calor, plaques primes i materials metàl·lics volàtils.
A més, es pot classificar en soldadura suau (<450 °C) i soldadura dura (>450 °C) depenent de la temperatura a la qual s'escalfa el material de soldadura.
Soldadura làser de doble feix
La soldadura de doble feix permet un control flexible i convenient del temps i la posició de la irradiació làser, ajustant així la distribució de l'energia.
S'utilitza principalment per a la soldadura làser d'aliatges d'alumini i magnesi, soldadura per empalmes i plaques de solapament per a automòbils, soldadura làser i soldadura per fusió profunda.
El doble feix es pot obtenir mitjançant dos làsers independents o mitjançant la divisió del feix amb un divisor de feix.
Els dos feixos poden ser una combinació de làsers amb diferents característiques de domini temporal (pulsats vs. continus), diferents longituds d'ona (longitud d'ona d'infraroig mitjà vs. visibles) i diferents potències, que es poden seleccionar segons el material processat.
4. Soldadura composta làser
A causa de l'ús del feix làser com a única font de calor, la soldadura làser amb una sola font de calor té una baixa taxa de conversió d'energia i una baixa taxa d'utilització, la interfície del port del material base de soldadura és fàcil de produir desalineació, fàcil de produir porus i esquerdes i altres deficiències, per tal de resoldre aquest problema, podeu utilitzar les característiques d'escalfament d'altres fonts de calor per millorar l'escalfament del làser a la peça, generalment anomenada soldadura làser composta.
La principal forma de soldadura composta per làser és la soldadura composta de làser i arc elèctric, l'efecte 1 + 1 > 2 és el següent.
després del feix làser a prop de l'arc aplicat,la densitat d'electrons es redueix significativament, el núvol de plasma generat per la soldadura làser es dilueix, cosa quepot millorar molt la taxa d'absorció del làser, mentre que l'arc sobre el preescalfament del material base augmentarà encara més la taxa d'absorció del làser.
2. l'alta utilització d'energia de l'arc i el totalaugmentarà l'ús d'energia.
3, l'àrea d'acció de la soldadura làser és petita, fàcil de causar desalineació del port de soldadura, mentre que l'acció tèrmica de l'arc és gran, cosa que potreduir la desalineació del port de soldaduraAl mateix temps, eles millora la qualitat de la soldadura i l'eficiència de l'arca causa de l'efecte d'enfocament i guiat del feix làser sobre l'arc.
4, soldadura làser amb alta temperatura màxima, gran zona afectada per la calor, refredament ràpid i velocitat de solidificació, fàcil generació d'esquerdes i porus; mentre que la zona afectada per la calor de l'arc és petita, cosa que pot reduir el gradient de temperatura, el refredament i la velocitat de solidificació,pot reduir i eliminar la generació de porus i esquerdes.
Hi ha dues formes comunes de soldadura composta per arc làser: la soldadura composta làser-TIG (com es mostra a continuació) i la soldadura composta làser-MIG.
També hi ha altres formes de soldadura com ara la soldadura làser i per arc de plasma, la soldadura làser i la soldadura composta amb font de calor inductiva.
Sobre MavenLaser
Maven Laser és el líder en l'aplicació de la industrialització del làser a la Xina i el proveïdor autoritzat de solucions globals de processament làser. Comprenem profundament la tendència de desenvolupament de la indústria manufacturera, enriquim constantment els nostres productes i solucions, insistim en explorar la integració de l'automatització, la informatització i la intel·ligència amb la indústria manufacturera, proporcionem equips de soldadura làser, equips de marcatge làser, equips de neteja làser i equips de tall de joies d'or i plata amb làser per a diverses indústries, incloses les sèries de potència completa, i expandim contínuament la nostra influència en el camp dels equips làser.
Data de publicació: 13 de gener de 2023
