Aplikace laserového bodového svařování v průmyslu spotřební elektroniky
V posledních letech, kdy se konkurence na trhu spotřební elektroniky stala stále tvrdší, výrobci elektronických výrobků kladou vyšší požadavky na své výrobky. Tradiční metody zpracování jsou náchylné k nestabilní kvalitě výrobků, tavení dílů, obtížím s vytvářením normálních svarových nugetů a nízkým výtěžkům. Vznik technologie laserového zpracování může tyto problémy výrobců elektronických výrobků rychle vyřešit. Při výrobě špičkových elektronických výrobků hraje laserové zpracování významnou roli v optimalizaci objemu výrobků a zlepšování kvality, čímž se výrobky stávají lehčími, tenčími a stabilnějšími. Uvádí se, že laserová technologie (více než 20 různých procesů) a související výrobní zařízení se používají v přibližně 70 % odvětví zpracování a výroby elektronických výrobků.
V současné době se laserové bodové svařování používá hlavně na kryty elektronických výrobků, stínící kryty, USB konektory, vodivé záplaty atd. Má výhody, jako je malá tepelná deformace, přesné ovládání akční plochy a polohy, vysoká kvalita svařování, schopnost svařovat různé materiály a snadná automatizace. Při svařování různých materiálů je však nutné použít různé metody svařování.
Na základě výsledků četných experimentů shrnuli svářečští inženýři optimálnílaserové přesné bodové svařovánímetody pro různé materiály, jako jsou vysoce reflexní materiály, tenké plechy a odlišné materiály při výrobě a zpracování spotřební elektroniky.
1. Metoda laserového bodového svařování pro vysoce reflexní materiály
Při svařování vysoce reflexních materiálů, jako je hliník a měď, mají různé svařovací průběhy významný vliv na kvalitu svařování. Použití laserového průběhu s předběžným hrotem může prorazit bariéru vysoké odrazivosti. Okamžitý vysoký špičkový výkon může rychle změnit stav povrchu kovu a zvýšit jeho teplotu na bod tání, čímž se sníží odrazivost povrchu kovu a zlepší využití energie. Navíc díky rychlé tepelné vodivosti materiálů, jako je měď a hliník, může použití pomalu klesajícího průběhu optimalizovat vzhled svarových bodů.
Na druhou stranu, absorpční rychlost laseru u materiálů, jako je zlato, stříbro, měď a ocel, se s rostoucí vlnovou délkou snižuje. U mědi, pokud je vlnová délka laseru 532 nm, je absorpční rychlost mědi blízká 40 %. Srovnávací analýza charakteristik infračervených a zelených laserů ukazuje, že infračervené lasery mají větší velikost bodu, kratší ohniskovou hloubku a nižší absorpční rychlost u červené mědi; zelené lasery mají menší velikost bodu, delší ohniskovou hloubku a vyšší absorpční rychlost u červené mědi. Při pulzním bodovém svařování červené mědi pomocí infračervených, respektive zelených laserů se zjistilo, že velikostsvarová místa po svařováníu infračervených laserů je nekonzistentní, zatímco svarové skvrny vytvořené zelenými lasery jsou rovnoměrnější co do velikosti, konzistentní co do hloubky a hladké na povrchu (obrázky 1-2). Svařování zelenými lasery dosahuje stabilnějších výsledků a požadovaný špičkový výkon je o více než polovinu nižší než u infračervených laserů.
2. Metoda laserového bodového svařování tenkých plechů
Pokud se ke svařování tenkých plechů používají tradiční milisekundové lasery, jsou materiály náchylné k propalování a svarové skvrny jsou relativně velké. Vzhledem k jejich vlastní nestabilitě a nízké míře absorpce laseru v pevném stavu se u vysoce reflexních materiálů často vyskytuje rozstřik, nedostatečné svařování a další jevy. Pro řešení problémů se svařováním tenkých plechů a vysoce reflexních kovů se u vláknových laserů provádí analogová a digitální modulace v režimu QCW/CW. Jediný spouštěč může realizovat N pulzních výstupů, čímž se dosáhne jednobodového svarového bodu.vícepulzní svařovánís nižším výkonem.
3. Metoda laserového bodového svařování pro různé materiály
Při laserovém svařování tenkých různorodých materiálů se pravděpodobně vyskytnou problémy, jako je nedostatečné svařování, praskliny a nízká pevnost spoje. Je to proto, že tyto dva materiály mají velké rozdíly ve fyzikálních vlastnostech, nízkou vzájemnou rozpustnost a jsou náchylné k tvorbě křehkých intermetalických sloučenin, které výrazně snižují mechanické vlastnosti svarového spoje. Použití nanosekundového laseru s vysokou kvalitou paprsku prostřednictvím vysokorychlostního skenování umožňuje přesně řídit přívod tepla, aby se zabránilo tvorbě intermetalických sloučenin, dosáhlo se přeplátovaného svařování tenkých různorodých kovových plechů a zlepšila se tvorba svarů a mechanické vlastnosti.
Běžné typy přesného svařování
Jaké jsou běžné typy přesného svařování? V oblasti svařování patří mezi běžné typy přesného svařování zejména přesné odporové svařování, laserové svařování, ultrazvukové svařování a bodové svařování mikroobloukem. Díky jedinečným vlastnostem laserů má přesné laserové svařování ve srovnání s jinými svařovacími procesy výhody vysoké účinnosti, šetrnosti k životnímu prostředí a vysoké přesnosti zpracování.
Hlavní aplikace laserového bodového svařování
Kde se laserové přesné bodové svařování používá především? V současné době se laserové přesné bodové svařování používá pro přesné svařování různých malých a teplocitlivých součástí, jako jsou šperky, vlásenky hodinek a vývody integrovaných obvodů. Je vhodné pro průmyslová odvětví, jako jsou optoelektronické přístroje, elektronika, komunikace, stroje, automobily, vojenský průmysl a zlaté šperky. Jako typ laserového svařování je laserové přesné bodové svařování novou metodou. Ve srovnání s tradičním odporovým bodovým svařováním má laserové přesné bodové svařování své jedinečné výhody. Díky použití laseru jako zdroje tepla je bodové svařování rychlé, přesné, s nízkým tepelným příkonem a malou deformací obrobku. Lasery mají dobrou přístupnost, což může snížit polohová a strukturální omezení během bodového svařování. Nevyžadují velké množství pomocného zařízení, dokáží se rychle přizpůsobit změnám produktu a splňují požadavky trhu. S rychlým rozvojem čínské ekonomiky a neustálým zlepšováním vědecké a technologické úrovně se rozvoj...technologie laserového bodového svařovánídosáhl rychlého pokroku. Díky svým výhodám, jako je vysoká přesnost svařování a vysoká rychlost, se široce používá při zpracování tenkých plechů.
Výhody přesného laserového svařování
Nejprve si pojďme vysvětlit výhody přesného laserového svařování:
- Dokáže svařovat s různými trajektoriemi. Lasery mají silnou směrovost, což umožňuje dosahovat dobrých výsledků i při svařování nepravidelných materiálů.
- Pevné svařování. Po zaostření je laserový bod malý s vysokou hustotou energie, což zajišťuje, že paprsek vytvoří oblast zdroje tepla ve velmi krátkém čase. Po roztavení, ochlazení a krystalizaci se vytvoří pevný svarový šev a bod.
- Vysoká přesnost svařování. Distribuce laserové energie má časové a prostorové charakteristiky, což umožňuje rozdělení paprsku do více optických drah pro simultánní zpracování a poskytuje tak silnou záruku přesnosti svařování.
- Vysoká rychlost svařování. Laserová technologie je kombinována s počítačovou CNC technologií. Pokud jde o detekci klíčových zařízení a systémy řízení pohybu, systémová integrace zahrnuje detekci v reálném čase a zpracování zpětné vazby, což zrychluje zpracování systémových informací a zlepšuje účinnost svařování.
Čas zveřejnění: 13. listopadu 2025
