Lāzera precīzās punktmetināšanas pielietojums plaša patēriņa elektronikas nozarē
Pēdējos gados, konkurencei patērētāju elektronikas tirgū kļūstot arvien sīvākai, elektronisko izstrādājumu ražotāji ir izvirzījuši augstākas prasības izstrādājumiem. Tradicionālās apstrādes metodes ir pakļautas nestabilai izstrādājumu kvalitātei, detaļu kušanai, grūtībām veidot normālus metināšanas tīrradņus un zemam ražas līmenim. Lāzerapstrādes tehnoloģijas parādīšanās var ātri atrisināt šīs problēmas elektronisko izstrādājumu ražotājiem. Augstas klases elektronisko izstrādājumu ražošanā lāzerapstrādei ir būtiska loma izstrādājumu apjoma optimizēšanā un kvalitātes uzlabošanā, padarot izstrādājumus vieglākus, plānākus un stabilākus. Tiek ziņots, ka lāzertehnoloģija (vairāk nekā 20 dažādi procesi) un saistītās ražošanas iekārtas tiek izmantotas aptuveni 70% elektronisko izstrādājumu apstrādes un ražošanas posmu.
Pašlaik precīzijas lāzera punktmetināšanu galvenokārt izmanto elektronisko izstrādājumu korpusiem, ekranēšanas pārsegiem, USB savienotājiem, vadošiem plāksteriem utt. Tai ir tādas priekšrocības kā neliela termiskā deformācija, precīza darbības laukuma un pozīcijas kontrole, augsta metināšanas kvalitāte, spēja panākt dažādu materiālu metināšanu un vienkārša automatizācija. Tomēr, metinot dažādus materiālus, ir jāizmanto dažādas metināšanas metodes.
Balstoties uz daudzu eksperimentu rezultātiem, metināšanas inženieri ir apkopojuši optimālolāzera precīza punktmetināšanametodes dažādiem materiāliem, piemēram, ļoti atstarojošiem materiāliem, plānām metāla loksnēm un atšķirīgiem materiāliem, patēriņa elektronikas ražošanā un izgatavošanā.
1. Lāzera precīzas punktmetināšanas metode ļoti atstarojošiem materiāliem
Metinot ļoti atstarojošus materiālus, piemēram, alumīniju un varu, dažādas metināšanas viļņu formas būtiski ietekmē metināšanas kvalitāti. Izmantojot lāzera viļņu formu ar iepriekšēju impulsu, var pārvarēt augstas atstarošanas barjeru. Momentānā augstā maksimālā jauda var ātri mainīt metāla virsmas stāvokli, paaugstinot tā temperatūru līdz kušanas temperatūrai, tādējādi samazinot metāla virsmas atstarošanas spēju un uzlabojot enerģijas izmantošanu. Turklāt, ņemot vērā tādu materiālu kā varš un alumīnijs ātro siltumvadītspēju, lēni sabrukušas viļņu formas izmantošana var optimizēt metināšanas plankumu izskatu.
No otras puses, tādu materiālu kā zelta, sudraba, vara un tērauda lāzera absorbcijas ātrums samazinās, palielinoties viļņa garumam. Vara gadījumā, ja lāzera viļņa garums ir 532 nm, vara absorbcijas ātrums ir tuvu 40%. Infrasarkano lāzeru un zaļo lāzeru raksturlielumu salīdzinošā analīze rāda, ka infrasarkanajiem lāzeriem ir lielāks punkta izmērs, īsāks fokusa dziļums un zemāks absorbcijas ātrums pie sarkanā vara; zaļajiem lāzeriem ir mazāks punkta izmērs, lielāks fokusa dziļums un augstāks absorbcijas ātrums pie sarkanā vara. Veicot impulsa punktmetināšanu uz sarkanā vara, izmantojot attiecīgi infrasarkanos lāzerus un zaļos lāzerus, tiek konstatēts, kametināšanas vietas pēc metināšanasMetināšanas rezultāts ar infrasarkanajiem lāzeriem ir nevienmērīgs, savukārt zaļo lāzeru veidotie metināšanas punkti ir vienmērīgāka izmēra, vienāda dziļuma un gludi uz virsmas (1.–2. attēls). Metinot ar zaļajiem lāzeriem, tiek sasniegti stabilāki rezultāti, un nepieciešamā maksimālā jauda ir vairāk nekā uz pusi mazāka nekā infrasarkanajiem lāzeriem.
2. Lāzera precīzās punktmetināšanas metode plānām metāla lokšņu materiāliem
Kad plānu metāla lokšņu materiālu metināšanai tiek izmantoti tradicionālie milisekundes lāzeri, materiāli ir pakļauti iekļūšanai, un metināšanas plankumi ir relatīvi lieli. Pateicoties to nestabilitātei un zemajam lāzera absorbcijas ātrumam cietā stāvoklī, ļoti atstarojošiem materiāliem metināšanas laikā bieži rodas šļakatas, nepietiekama metināšana un citas parādības. Lai atrisinātu plānu lokšņu un ļoti atstarojošu metālu metināšanas grūtības, šķiedru lāzeru QCW/CW režīmā attiecīgi tiek veikta analogā un digitālā modulācija. Viens trigeris var realizēt N impulsu izejas, sasniedzot viena punkta...daudzimpulsu metināšanaar mazāku jaudu.
3. Lāzera precīzās punktmetināšanas metode atšķirīgiem materiāliem
Lāzermetinot plānus, atšķirīgus materiālus, var rasties tādas problēmas kā nepietiekama metināšana, plaisas un zema savienojuma izturība. Tas ir tāpēc, ka abiem materiāliem ir lielas fizikālo īpašību atšķirības, zema savstarpējā šķīdība un tie ir pakļauti trauslu starpmetālisku savienojumu veidošanai, kas ievērojami samazina metinātā savienojuma mehāniskās īpašības. Izmantojot nanosekundes lāzeru ar augstu staru kvalitāti, izmantojot ātrgaitas skenēšanu, var precīzi kontrolēt siltuma ievadi, lai kavētu starpmetālisku savienojumu veidošanos, veiktu plānu, atšķirīgu metāla loksņu pārmetināšanu un uzlabotu metinājuma veidošanos un mehāniskās īpašības.
Izplatītākie precīzās metināšanas veidi
Kādi ir izplatītākie precīzās metināšanas veidi? Metināšanas jomā izplatītākie precīzās metināšanas apstrādes veidi galvenokārt ietver precīzo pretestības metināšanu, lāzera metināšanu, ultraskaņas metināšanu un mikroloka punktmetināšanu. Pateicoties lāzeru unikālajām īpašībām, salīdzinājumā ar citiem metināšanas procesiem precīzās lāzera metināšanas apstrādei ir tādas priekšrocības kā augsta efektivitāte, videi draudzīgums un augsta apstrādes precizitāte.
Lāzera precīzās punktmetināšanas galvenie pielietojumi
Kur galvenokārt tiek izmantota precīza lāzera punktmetināšana? Pašlaik precīzu lāzera punktmetināšanu var izmantot dažādu mazu un karstumjutīgu detaļu, piemēram, rotaslietu, pulksteņu atsperu un integrēto shēmu vadu, precīzai metināšanai. Tā ir piemērota tādām nozarēm kā optoelektroniskās ierīces, elektronika, sakari, mašīnbūve, automobiļi, militārā rūpniecība un zelta rotaslietas. Kā lāzermetināšanas veids, precīza lāzera punktmetināšana ir jauna metināšanas metode. Salīdzinot ar tradicionālo pretestības punktmetināšanu, precīzai lāzera punktmetināšanai ir savas unikālas priekšrocības. Izmantojot lāzeru kā siltuma avotu, punktmetināšana ir ātra, precīza, ar zemu siltuma ievadi un nelielu sagataves deformāciju. Lāzeriem ir laba pieejamība, kas var samazināt pozicionālos un strukturālos ierobežojumus punktmetināšanas laikā. Tiem nav nepieciešams liels skaits palīgiekārtu, tie var ātri pielāgoties produktu izmaiņām un apmierināt tirgus pieprasījumu. Līdz ar straujo Ķīnas ekonomikas attīstību un nepārtrauktu zinātniskā un tehnoloģiskā līmeņa uzlabošanos, attīstība...lāzera precīzās punktmetināšanas tehnoloģijair guvis strauju progresu. Pateicoties augstajai metināšanas precizitātei un lielajam ātrumam, to plaši izmanto plānu metāla lokšņu materiālu apstrādē.
Lāzera precīzās metināšanas priekšrocības
Vispirms sapratīsim lāzera precīzās metināšanas priekšrocības:
- Tas var realizēt metināšanu dažādās trajektorijās. Lāzeram ir spēcīga virzība, kas ļauj sasniegt labus rezultātus arī neregulāru materiālu metināšanā.
- Stingra metināšana. Pēc fokusēšanas lāzera punkts ir mazs ar augstu enerģijas blīvumu, kas nodrošina, ka stars ļoti īsā laikā izveido siltuma avota laukumu. Pēc kušanas, atdzesēšanas un kristalizācijas veidojas stingra metinājuma šuve un punkts.
- Augsta metināšanas precizitāte. Lāzera enerģijas sadalījumam ir laika un telpas raksturlielumi, kas ļauj staru sadalīt vairākos optiskos ceļos vienlaicīgām apstrādes darbībām, nodrošinot stingru metināšanas precizitātes garantiju.
- Ātrs metināšanas ātrums. Lāzera tehnoloģija ir apvienota ar datora CNC tehnoloģiju. Runājot par galveno iekārtu noteikšanas un kustības vadības sistēmām, sistēmas integrācija ietver reāllaika noteikšanu un atgriezeniskās saites apstrādi, kas paātrina sistēmas informācijas apstrādes ātrumu un uzlabo metināšanas efektivitāti.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 13. novembris
