Soldagem é um processo de união de dois ou mais metais por meio da aplicação de calor. A soldagem normalmente envolve o aquecimento de um material até seu ponto de fusão, de modo que o metal base derreta para preencher as lacunas entre as juntas, formando uma conexão forte. A soldagem a laser é um método de conexão que utiliza o laser como fonte de calor.
Tomemos como exemplo a bateria de caixa quadrada: o núcleo da bateria é conectado por laser através de várias partes. Durante todo o processo de soldagem a laser, a resistência da conexão do material, a eficiência da produção e a taxa de defeitos são três questões que mais preocupam a indústria. A resistência da conexão do material pode ser refletida pela profundidade e largura de penetração metalográfica (intimamente relacionada à fonte de luz laser); a eficiência da produção está relacionada principalmente à capacidade de processamento da fonte de luz laser; a taxa de defeitos está relacionada principalmente à seleção da fonte de luz laser; portanto, este artigo discute os mais comuns no mercado. Uma comparação simples de diversas fontes de luz laser é conduzida, na esperança de ajudar colegas desenvolvedores de processos.
Porquesoldagem a laseré essencialmente um processo de conversão de luz em calor, vários parâmetros-chave envolvidos são os seguintes: qualidade do feixe (BBP, M2, ângulo de divergência), densidade de energia, diâmetro do núcleo, forma de distribuição de energia, cabeça de soldagem adaptativa, processamento Janelas de processo e materiais processáveis são usados principalmente para analisar e comparar fontes de luz laser dessas direções.
Comparação de laser monomodo-multimodo
Definição multimodo monomodo:
O modo único refere-se a um único padrão de distribuição de energia do laser em um plano bidimensional, enquanto o multimodo se refere ao padrão de distribuição espacial de energia formado pela superposição de múltiplos padrões de distribuição. Geralmente, o tamanho do fator M2 da qualidade do feixe pode ser usado para julgar se a saída do laser de fibra é monomodo ou multimodo: M2 menor que 1,3 é um laser monomodo puro, M2 entre 1,3 e 2,0 é quase- laser monomodo (poucos modos) e M2 é maior que 2,0. Para lasers multimodo.
Porquesoldagem a laseré essencialmente um processo de conversão de luz em calor, vários parâmetros-chave envolvidos são os seguintes: qualidade do feixe (BBP, M2, ângulo de divergência), densidade de energia, diâmetro do núcleo, forma de distribuição de energia, cabeça de soldagem adaptativa, processamento Janelas de processo e materiais processáveis são usados principalmente para analisar e comparar fontes de luz laser dessas direções.
Comparação de laser monomodo-multimodo
Definição multimodo monomodo:
O modo único refere-se a um único padrão de distribuição de energia do laser em um plano bidimensional, enquanto o multimodo se refere ao padrão de distribuição espacial de energia formado pela superposição de múltiplos padrões de distribuição. Geralmente, o tamanho do fator M2 da qualidade do feixe pode ser usado para julgar se a saída do laser de fibra é monomodo ou multimodo: M2 menor que 1,3 é um laser monomodo puro, M2 entre 1,3 e 2,0 é quase- laser monomodo (poucos modos) e M2 é maior que 2,0. Para lasers multimodo.
Conforme mostrado na figura: A Figura b mostra a distribuição de energia de um único modo fundamental, e a distribuição de energia em qualquer direção que passa pelo centro do círculo tem a forma de uma curva gaussiana. A figura a mostra a distribuição de energia multimodo, que é a distribuição de energia espacial formada pela superposição de múltiplos modos de laser únicos. O resultado da superposição multimodo é uma curva plana.
Lasers monomodo comuns: IPG YLR-2000-SM, SM é a abreviatura de Single Mode. Os cálculos usam foco colimado 150-250 para calcular o tamanho do ponto de foco, a densidade de energia é 2.000 W e a densidade de energia do foco é usada para comparação.
Comparação de modo único e multimodosoldagem a laserefeitos
Laser monomodo: diâmetro de núcleo pequeno, alta densidade de energia, forte capacidade de penetração, pequena zona afetada pelo calor, semelhante a uma faca afiada, especialmente adequado para soldagem de placas finas e soldagem de alta velocidade, e pode ser usado com galvanômetros para processar pequenos peças e peças altamente refletivas (partes extremamente refletivas) orelhas, peças de conexão, etc.), conforme mostrado na figura acima, o modo único tem um buraco de fechadura menor e um volume limitado de vapor metálico interno de alta pressão, portanto geralmente não apresentam defeitos como poros internos. Em baixas velocidades, a aparência é áspera sem soprar ar protetor. Em altas velocidades, a proteção é adicionada. A qualidade do processamento do gás é boa, a eficiência é alta, as soldas são lisas e planas e a taxa de rendimento é alta. É adequado para soldagem por pilha e soldagem por penetração.
Laser multimodo: diâmetro de núcleo grande, densidade de energia ligeiramente menor que o laser monomodo, faca romba, buraco de fechadura maior, estrutura metálica mais espessa, relação profundidade-largura menor e, com a mesma potência, a profundidade de penetração é 30% menor do que o laser de modo único, por isso é adequado para uso Adequado para processamento de solda de topo e processamento de placas espessas com grandes lacunas de montagem.
Contraste de laser de anel composto
Soldagem híbrida: O feixe de laser semicondutor com comprimento de onda de 915 nm e o feixe de laser de fibra com comprimento de onda de 1070 nm são combinados na mesma cabeça de soldagem. Os dois feixes de laser são distribuídos coaxialmente e os planos focais dos dois feixes de laser podem ser ajustados de forma flexível, de modo que o produto tenha ambos semicondutoressoldagem a lasercapacidades após a soldagem. O efeito é brilhante e tem profundidade de fibrasoldagem a laser.
Os semicondutores geralmente usam um grande ponto de luz de mais de 400um, que é o principal responsável pelo pré-aquecimento do material, derretendo a superfície do material e aumentando a taxa de absorção do laser de fibra do material (a taxa de absorção do laser do material aumenta à medida que a temperatura aumenta)
Laser de anel: Dois módulos de laser de fibra emitem luz laser, que é transmitida à superfície do material através de uma fibra óptica composta (fibra óptica de anel dentro de fibra óptica cilíndrica).
Dois feixes de laser com ponto anular: o anel externo é responsável por expandir a abertura do buraco de fechadura e fundir o material, e o laser do anel interno é responsável pela profundidade de penetração, permitindo soldagem com respingos ultrabaixos. Os diâmetros do núcleo de potência do laser do anel interno e externo podem ser combinados livremente e o diâmetro do núcleo pode ser combinado livremente. A janela do processo é mais flexível do que a de um único feixe de laser.
Comparação dos efeitos da soldagem circular composta
Como a soldagem híbrida é uma combinação de soldagem por condutividade térmica de semicondutores e soldagem de penetração profunda de fibra óptica, a penetração do anel externo é mais rasa, a estrutura metalográfica é mais nítida e delgada; ao mesmo tempo, a aparência é a condutividade térmica, a poça fundida tem pequenas flutuações, uma grande faixa, e a poça fundida é mais estável, refletindo em uma aparência mais suave.
Como o laser de anel é uma combinação de soldagem de penetração profunda e soldagem de penetração profunda, o anel externo também pode produzir profundidade de penetração, o que pode efetivamente expandir a abertura do buraco da fechadura. A mesma potência tem maior profundidade de penetração e metalografia mais espessa, mas, ao mesmo tempo, a estabilidade da poça fundida é ligeiramente menor que a flutuação do semicondutor de fibra óptica é ligeiramente maior que a da soldagem composta, e a rugosidade é relativamente grande.
Horário da postagem: 20 de outubro de 2023
