Aplicação da soldagem a laser de precisão por pontos na indústria de eletrônicos de consumo
Nos últimos anos, com a crescente competitividade no mercado de eletrônicos de consumo, os fabricantes de produtos eletrônicos têm exigido padrões mais elevados. Os métodos de processamento tradicionais são propensos a problemas como instabilidade na qualidade do produto, fusão de componentes, dificuldade na formação de pontos de solda uniformes e baixas taxas de rendimento. O surgimento da tecnologia de processamento a laser permite solucionar rapidamente esses problemas para os fabricantes de produtos eletrônicos. Na produção de eletrônicos de alta tecnologia, o processamento a laser desempenha um papel fundamental na otimização do volume e na melhoria da qualidade, tornando os produtos mais leves, finos e estáveis. Estima-se que a tecnologia a laser (com mais de 20 processos diferentes) e os equipamentos de fabricação relacionados sejam utilizados em aproximadamente 70% das etapas de processamento e fabricação de produtos eletrônicos.
Atualmente, a soldagem a laser de precisão por pontos é aplicada principalmente em invólucros de produtos eletrônicos, capas de proteção, conectores USB, elementos condutores, etc. Ela apresenta vantagens como baixa deformação térmica, controle preciso da área e posição de atuação, alta qualidade de soldagem, capacidade de soldar materiais diferentes e facilidade de automação. No entanto, diferentes métodos de soldagem precisam ser adotados para cada material.
Com base nos resultados de inúmeros experimentos, os engenheiros de soldagem resumiram o ideal.soldagem a laser de precisão por pontosMétodos para diferentes materiais, como materiais altamente reflexivos, chapas metálicas finas e materiais distintos, na produção e fabricação de eletrônicos de consumo.
1. Método de soldagem a laser de precisão para materiais altamente refletivos
Na soldagem de materiais altamente refletivos, como alumínio e cobre, diferentes formas de onda de soldagem têm um impacto significativo na qualidade da solda. O uso de uma forma de onda de laser com um pré-pico pode superar a barreira da alta refletividade. A alta potência de pico instantânea pode alterar rapidamente o estado da superfície do metal, elevando sua temperatura até o ponto de fusão, reduzindo assim a refletividade da superfície metálica e melhorando a utilização de energia. Além disso, devido à alta condutividade térmica de materiais como cobre e alumínio, o uso de uma forma de onda com decaimento lento pode otimizar a aparência dos pontos de solda.
Por outro lado, a taxa de absorção do laser em materiais como ouro, prata, cobre e aço diminui com o aumento do comprimento de onda. Para o cobre, quando o comprimento de onda do laser é de 532 nm, a taxa de absorção é próxima de 40%. Uma análise comparativa das características de lasers infravermelhos e lasers verdes mostra que os lasers infravermelhos apresentam um tamanho de ponto maior, menor profundidade focal e menor taxa de absorção pelo cobre vermelho; os lasers verdes apresentam um tamanho de ponto menor, maior profundidade focal e maior taxa de absorção pelo cobre vermelho. Quando a soldagem por pontos pulsados é realizada em cobre vermelho usando lasers infravermelhos e lasers verdes, respectivamente, observa-se que o tamanho do pontopontos de solda após a soldagemA soldagem com lasers infravermelhos é inconsistente, enquanto os pontos de solda formados por lasers verdes são mais uniformes em tamanho, consistentes em profundidade e lisos na superfície (Figuras 1-2). A soldagem com lasers verdes alcança resultados mais estáveis e a potência de pico necessária é mais da metade menor do que a dos lasers infravermelhos.
2. Método de soldagem a laser de precisão para materiais de chapa metálica fina
Quando lasers de milissegundos tradicionais são usados para soldar chapas metálicas finas, os materiais são propensos à penetração e os pontos de solda são relativamente grandes. Devido à sua própria instabilidade e baixa taxa de absorção do laser no estado sólido, materiais altamente refletivos frequentemente sofrem com respingos, soldagem incompleta e outros fenômenos durante o processo. Para solucionar as dificuldades de soldagem de chapas finas e metais altamente refletivos, modulações analógicas e digitais são aplicadas, respectivamente, nos modos QCW/CW de lasers de fibra. Um único disparo pode gerar N pulsos de saída, permitindo a soldagem em um único ponto.soldagem multipulsocom menor potência.
3. Método de soldagem a laser de precisão por pontos para materiais dissimilares
Na soldagem a laser de materiais finos e diferentes, é provável que ocorram problemas como soldagem insuficiente, trincas e baixa resistência da junta. Isso se deve ao fato de os dois materiais apresentarem grandes diferenças em suas propriedades físicas, baixa solubilidade mútua e propensão à formação de compostos intermetálicos frágeis, o que reduz significativamente as propriedades mecânicas da junta soldada. O uso de um laser de nanossegundos com alta qualidade de feixe, por meio de varredura em alta velocidade, permite o controle preciso da entrada de calor para inibir a formação de compostos intermetálicos, viabilizando a soldagem por sobreposição de chapas metálicas finas e diferentes e melhorando a formação da solda e suas propriedades mecânicas.
Tipos comuns de soldagem de precisão
Quais são os tipos mais comuns de soldagem de precisão? No campo da soldagem, os tipos mais comuns de processos de soldagem de precisão incluem principalmente soldagem por resistência de precisão, soldagem a laser, soldagem ultrassônica e soldagem por pontos com microarco. Devido às características únicas dos lasers, em comparação com outros processos de soldagem, a soldagem a laser de precisão apresenta vantagens como alta eficiência, respeito ao meio ambiente e alta precisão de processamento.
Principais aplicações da soldagem a laser de precisão por pontos
Onde a soldagem a laser de precisão por pontos é usada principalmente? Atualmente, a soldagem a laser de precisão por pontos pode ser usada para soldagem de precisão de várias peças pequenas e sensíveis ao calor, como joias, espirais de relógios e terminais de circuitos integrados. É adequada para indústrias como dispositivos optoeletrônicos, eletrônica, comunicações, máquinas, automóveis, indústria militar e joias de ouro. Como um tipo de soldagem a laser, a soldagem a laser de precisão por pontos é um novo método de soldagem. Comparada à soldagem por resistência a pontos tradicional, a soldagem a laser de precisão por pontos possui vantagens exclusivas. Ao usar o laser como fonte de calor, a soldagem por pontos é rápida, precisa, com baixa entrada de calor e pequena deformação da peça. Os lasers têm boa acessibilidade, o que pode reduzir as limitações posicionais e estruturais durante a soldagem por pontos. Eles não exigem um grande número de equipamentos auxiliares, podem se adaptar rapidamente às mudanças do produto e atender às demandas do mercado. Com o rápido desenvolvimento da economia da China e a melhoria contínua do nível científico e tecnológico, o desenvolvimento da soldagem a laser de precisão por pontos tem crescido exponencialmente.tecnologia de soldagem a laser de precisãoObteve progressos rápidos. Devido às suas vantagens de alta precisão de soldagem e velocidade, tem sido amplamente utilizada no processamento de materiais de chapa metálica fina.
Vantagens da soldagem a laser de precisão
Primeiramente, vamos entender as vantagens da soldagem a laser de precisão:
- É possível realizar a soldagem em diversas trajetórias. Os lasers possuem forte direcionalidade, o que também permite obter bons resultados na soldagem de materiais irregulares.
- Soldagem firme. Após o foco, o ponto do laser é pequeno e com alta densidade de energia, garantindo que o feixe forme uma área de fonte de calor em um tempo muito curto. Após a fusão, o resfriamento e a cristalização, forma-se uma solda firme e um ponto de solda.
- Alta precisão de soldagem. A distribuição da energia do laser possui características temporais e espaciais, permitindo que o feixe seja dividido em múltiplos caminhos ópticos para operações de processamento simultâneas, proporcionando uma forte garantia de precisão na soldagem.
- Alta velocidade de soldagem. A tecnologia laser é combinada com a tecnologia CNC computadorizada. Em termos de detecção de equipamentos-chave e sistemas de controle de movimento, a integração do sistema inclui detecção em tempo real e processamento de feedback, o que acelera o processamento de informações do sistema e melhora a eficiência da soldagem.
Data da publicação: 13/11/2025
