Lasertarkkuuspistehitsauksen soveltaminen kulutuselektroniikkateollisuudessa
Viime vuosina, kun kilpailu kulutuselektroniikkamarkkinoilla on kiristynyt, elektroniikkatuotteiden valmistajat ovat asettaneet tuotteilleen korkeampia vaatimuksia. Perinteiset prosessointimenetelmät ovat alttiita epävakaalle tuotteen laadulle, osien sulamiselle, vaikeille normaalien hitsausnuggetien muodostamiselle ja alhaisille saannoille. Laserprosessointiteknologian tulo voi ratkaista nämä elektroniikkatuotteiden valmistajien ongelmat nopeasti. Huippuluokan elektroniikkatuotteiden tuotannossa laserprosessoinnilla on merkittävä rooli tuotemäärän optimoinnissa ja laadun parantamisessa, mikä tekee tuotteista kevyempiä, ohuempia ja vakaampia. Raportoitujen tietojen mukaan laserteknologiaa (yli 20 erilaista prosessia) ja siihen liittyviä valmistuslaitteita käytetään noin 70 prosentissa elektroniikkatuotteiden prosessointi- ja valmistuslinkeistä.
Tällä hetkellä lasertarkkuuspistehitsausta käytetään pääasiassa elektronisten tuotteiden koteloiden, suojakansien, USB-liittimien, johtavien laastarien jne. hitsaukseen. Sen etuja ovat pieni lämpömuodonmuutos, toiminta-alueen ja -asennon tarkka hallinta, korkea hitsauksen laatu, kyky hitsata erilaisia materiaaleja ja helppo automatisointi. Eri materiaalien hitsauksessa on kuitenkin käytettävä erilaisia hitsausmenetelmiä.
Lukuisien kokeiden tulosten perusteella hitsausinsinöörit ovat tiivistäneet optimaalisenlasertarkkuuspistehitsausmenetelmät eri materiaaleille, kuten erittäin heijastaville materiaaleille, ohuille metallilevyille ja erilaisille materiaaleille kulutuselektroniikan tuotannossa ja valmistuksessa.
1. Lasertarkkuuspistehitsausmenetelmä erittäin heijastaville materiaaleille
Kun hitsataan erittäin heijastavia materiaaleja, kuten alumiinia ja kuparia, erilaisilla hitsausaallonmuodoilla on merkittävä vaikutus hitsauksen laatuun. Laser-aallonmuodon käyttö esipiikillä voi rikkoa korkean heijastavuuden esteen. Välitön korkea huipputeho voi nopeasti muuttaa metallin pinnan tilaa nostamalla sen lämpötilan sulamispisteeseen, mikä vähentää metallin pinnan heijastavuutta ja parantaa energiankäyttöä. Lisäksi materiaalien, kuten kuparin ja alumiinin, nopean lämmönjohtavuuden vuoksi hitaasti vaimenevan aaltomuodon käyttö voi optimoida hitsauspisteiden ulkonäön.
Toisaalta materiaalien, kuten kullan, hopean, kuparin ja teräksen, laserin absorptionopeus pienenee aallonpituuden kasvaessa. Kuparin tapauksessa, kun laserin aallonpituus on 532 nm, kuparin absorptionopeus on lähes 40 %. Infrapunalasereiden ja vihreiden lasereiden ominaisuuksien vertaileva analyysi osoittaa, että infrapunalasereilla on suurempi pistekoko, lyhyempi polttoväli ja alhaisempi absorptionopeus punaisella kuparilla; vihreillä lasereilla on pienempi pistekoko, pidempi polttoväli ja korkeampi absorptionopeus punaisella kuparilla. Kun pulssipistehitsaus suoritetaan punaiselle kuparille infrapunalasereilla ja vihreillä lasereilla, havaitaan, että pisteen koko...hitsauspisteet hitsauksen jälkeeninfrapunalasereilla hitsaus on epätasaista, kun taas vihreiden lasereiden muodostamat hitsauspisteet ovat kooltaan tasaisempia, syvyydeltään yhdenmukaisempia ja pinnaltaan sileämpiä (kuvat 1-2). Vihreillä lasereilla hitsattaessa saavutetaan vakaampia tuloksia, ja vaadittu huipputeho on yli puolet pienempi kuin infrapunalasereilla.
2. Lasertarkkuuspistehitsausmenetelmä ohuille metallilevyille
Kun perinteisiä millisekuntilasereita käytetään ohuiden metallilevyjen hitsaukseen, materiaalit ovat alttiita tunkeutumiselle ja hitsauspisteet ovat suhteellisen suuria. Oman epävakautensa ja alhaisen laserabsorptionopeuden vuoksi kiinteässä tilassa erittäin heijastavissa materiaaleissa esiintyy usein roiskumista, riittämätöntä hitsausta ja muita ilmiöitä hitsauksen aikana. Ohuiden levyjen ja erittäin heijastavien metallien hitsausongelmien ratkaisemiseksi kuitulasereiden QCW/CW-tilassa suoritetaan analoginen ja digitaalinen modulointi. Yksi liipaisin voi toteuttaa N pulssilähtöä, jolloin saavutetaan yhden pisteen...monipulssihitsauspienemmällä teholla.
3. Lasertarkkuuspistehitsausmenetelmä erilaisille materiaaleille
Kun laserhitsataan ohuita, erilaisia materiaaleja, esiintyy todennäköisesti ongelmia, kuten riittämätön hitsaus, halkeamat ja heikko liitoslujuus. Tämä johtuu siitä, että näiden kahden materiaalin fysikaaliset ominaisuudet eroavat suuresti toisistaan, niiden keskinäinen liukoisuus on heikko ja ne ovat alttiita hauraiden metallien välisten yhdisteiden muodostumiselle, mikä heikentää huomattavasti hitsatun liitoksen mekaanisia ominaisuuksia. Nanosekuntilaserilla, jolla on korkea sädelaatu ja nopea skannaus, voidaan tarkasti hallita lämmöntuontia ja estää metallien välisten yhdisteiden muodostuminen, toteuttaa ohuiden, erilaisten metallilevyjen limihitsaus sekä parantaa hitsin muodostumista ja mekaanisia ominaisuuksia.
Yleisiä tarkkuushitsaustyyppejä
Mitkä ovat yleisimmät tarkkuushitsaustyypit? Hitsausalalla yleisimpiä tarkkuushitsausmenetelmiä ovat pääasiassa tarkkuusvastushitsaus, laserhitsaus, ultraäänihitsaus ja mikrokaaripistehitsaus. Lasereiden ainutlaatuisten ominaisuuksien ansiosta tarkkuuslaserhitsauksella on muihin hitsausprosesseihin verrattuna korkea hyötysuhde, ympäristöystävällisyys ja korkea käsittelytarkkuus.
Laser-tarkkuuspistehitsauksen tärkeimmät sovellukset
Missä lasertarkkuuspistehitsausta käytetään pääasiassa? Tällä hetkellä lasertarkkuuspistehitsausta voidaan käyttää erilaisten pienten ja lämpöherkkien osien, kuten korujen, kellojen jousien ja integroitujen piirien johtojen, tarkkuushitsaukseen. Se sopii esimerkiksi optoelektronisiin laitteisiin, elektroniikkaan, tietoliikenteeseen, koneisiin, autoihin, sotilasteollisuuteen ja kultakoruihin. Lasertarkkuuspistehitsaus on uusi hitsausmenetelmä laserhitsauksen tyyppinä. Perinteiseen vastuspistehitsaukseen verrattuna lasertarkkuuspistehitsauksella on ainutlaatuisia etuja. Käyttämällä laseria lämmönlähteenä pistehitsaus on nopeaa, tarkkaa, ja sen lämmöntuonti on vähäistä ja työkappaleen muodonmuutos on pieni. Lasereilla on hyvä saavutettavuus, mikä voi vähentää sijainti- ja rakennerajoituksia pistehitsauksen aikana. Ne eivät vaadi suurta määrää apulaitteita, ne voivat sopeutua nopeasti tuotemuutoksiin ja vastata markkinoiden vaatimuksiin. Kiinan talouden nopean kehityksen ja tieteellisen ja teknologisen tason jatkuvan parantamisen myötä kehitys...lasertarkkuuspistehitsaustekniikkaon edistynyt nopeasti. Korkean hitsaustarkkuutensa ja nopean hitsausnopeudensa ansiosta sitä on käytetty laajalti ohuiden metallilevymateriaalien työstössä.
Lasertarkkuushitsauksen edut
Ymmärretään ensin laserhitsauksen edut:
- Se voi toteuttaa hitsauksen eri reittejä pitkin. Laserilla on vahva suuntavaikutus, mikä mahdollistaa myös epäsäännöllisten materiaalien hitsauksen.
- Luja hitsaus. Tarkennuksen jälkeen lasersäde on pieni ja sen energiatiheys on korkea, mikä varmistaa, että säde muodostaa lämmönlähdealueen hyvin lyhyessä ajassa. Sulamisen, jäähdytyksen ja kiteytymisen jälkeen muodostuu luja hitsaussauma ja -piste.
- Korkea hitsaustarkkuus. Laserenergian jakautumisella on ajallisia ja paikallisia ominaisuuksia, joiden ansiosta säde voidaan jakaa useisiin optisiin reitteihin samanaikaisia prosessointitoimintoja varten, mikä takaa hitsaustarkkuuden.
- Nopea hitsausnopeus. Lasertekniikka yhdistetään tietokonepohjaiseen CNC-tekniikkaan. Keskeisten laitteiden tunnistus- ja liikkeenohjausjärjestelmien osalta järjestelmäintegraatio sisältää reaaliaikaisen tunnistuksen ja palautteenkäsittelyn, mikä nopeuttaa järjestelmän tiedonkäsittelyä ja parantaa hitsaustehokkuutta.
Julkaisuaika: 13.11.2025
