激光焊接工艺和设备技术

2008/12/9/9:29来源:机械专家网

    早些年,激光焊接技术即使是焊接很小的电子器件外壳,也需要很大的机器,同时需要复杂的外部冷却系统,因此需要占用很大的工厂空间,这无疑会导致较高的投资费用,而且那时的焊接设备习惯使用Nd:YAG固态激光器。虽然后来二极管激光器的成功应用逐渐取代了这种固态激光器,但这些二极管激光器的质保时间通常不足3000h,仍然无法和固态激光器竞争。随着新型的二极激光器的研制成功,它们几乎都是免维护的,而且预期寿命可高达20000h,因此成功地替代了固态激光器成为厂商的首选。现在的激光焊接系统其结构简洁紧凑,标准的系统可处理最大240mm×240mm的工件,而且聚焦直径小于1.5mm。此外,还可选用各种过程监测手段。 

  看到二极管激光技术的巨大应用潜力和广阔的应用前景,供应商们不断加大研发力度,许多新技术由此应运而生。例如,二极管激光光纤耦合技术以及使用工业机械手进行激光焊接等,其中,二极管激光光纤耦合技术即使更换激光源后仍可保证激光光束的均一性。 

  随着技术的进步,激光焊接能够很容易地利用工艺和设备的优势来弥补该技术与常规方法在设备成本上的差距。因此,成本因素已经不再是限制激光焊接技术获得广泛应用的主要原因。 

  作为激光焊接应用的领航者,汽车行业的巨大发展也再次验证了激光焊接技术的优势所在。以传感器外壳为例(如图1所示),激光焊接技术在汽车领域已有数年应用。目前,任何新模块的设计从一开始就是为了适应其变化。在敏感电子封装方面,采用常规的焊接方法往往会对电子部件产生明显的机械应力和高温影响,而激光焊接则能够按需控制和调整焊接能量,从而保证了焊接质量的精细准确。另外,激光焊接的经济性也缓解了汽车行业所面临的降低费用的极大压力。激光焊接技术在汽车行业的成功应用完全能够证明这一点。 

  图1汽车传感器
















 

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