La soldadura es un proceso de unión de dos o más metales mediante la aplicación de calor. La soldadura generalmente implica calentar un material hasta su punto de fusión para que el metal base se funda y llene los espacios entre las uniones, formando una conexión fuerte. La soldadura láser es un método de conexión que utiliza el láser como fuente de calor.
Tomemos como ejemplo la batería de caja cuadrada: el núcleo de la batería está conectado mediante láser a través de varias partes. Durante todo el proceso de soldadura láser, la resistencia de la conexión del material, la eficiencia de la producción y la tasa de defectos son tres cuestiones que más preocupan a la industria. La resistencia de la conexión del material puede reflejarse en la profundidad y el ancho de la penetración metalográfica (estrechamente relacionada con la fuente de luz láser); la eficiencia de la producción está relacionada principalmente con la capacidad de procesamiento de la fuente de luz láser; la tasa de defectos está relacionada principalmente con la selección de la fuente de luz láser; por lo tanto, este artículo analiza los más comunes en el mercado. Se lleva a cabo una comparación sencilla de varias fuentes de luz láser, con la esperanza de ayudar a otros desarrolladores de procesos.
Porquesoldadura láseres esencialmente un proceso de conversión de luz en calor, varios parámetros clave involucrados son los siguientes: calidad del haz (BBP, M2, ángulo de divergencia), densidad de energía, diámetro del núcleo, forma de distribución de energía, cabezal de soldadura adaptable, procesamiento Ventanas de proceso y materiales procesables se utilizan principalmente para analizar y comparar fuentes de luz láser procedentes de estas direcciones.
Comparación de láser monomodo-multimodo
Definición multimodo monomodo:
El modo único se refiere a un patrón de distribución único de energía láser en un plano bidimensional, mientras que el modo múltiple se refiere al patrón de distribución de energía espacial formado por la superposición de múltiples patrones de distribución. Generalmente, el tamaño del factor M2 de calidad del haz se puede utilizar para juzgar si la salida del láser de fibra es monomodo o multimodo: M2 menor que 1,3 es un láser monomodo puro, M2 entre 1,3 y 2,0 es un láser cuasi-modo. Láser monomodo (pocos modos) y M2 es superior a 2,0. Para láseres multimodo.
Porquesoldadura láseres esencialmente un proceso de conversión de luz en calor, varios parámetros clave involucrados son los siguientes: calidad del haz (BBP, M2, ángulo de divergencia), densidad de energía, diámetro del núcleo, forma de distribución de energía, cabezal de soldadura adaptable, procesamiento Ventanas de proceso y materiales procesables se utilizan principalmente para analizar y comparar fuentes de luz láser procedentes de estas direcciones.
Comparación de láser monomodo-multimodo
Definición multimodo monomodo:
El modo único se refiere a un patrón de distribución único de energía láser en un plano bidimensional, mientras que el modo múltiple se refiere al patrón de distribución de energía espacial formado por la superposición de múltiples patrones de distribución. Generalmente, el tamaño del factor M2 de calidad del haz se puede utilizar para juzgar si la salida del láser de fibra es monomodo o multimodo: M2 menor que 1,3 es un láser monomodo puro, M2 entre 1,3 y 2,0 es un láser cuasi-modo. Láser monomodo (pocos modos) y M2 es superior a 2,0. Para láseres multimodo.
Como se muestra en la figura: La figura b muestra la distribución de energía de un único modo fundamental, y la distribución de energía en cualquier dirección que pasa por el centro del círculo tiene la forma de una curva gaussiana. La imagen a muestra la distribución de energía multimodo, que es la distribución de energía espacial formada por la superposición de múltiples modos de láser único. El resultado de la superposición multimodo es una curva plana.
Láseres monomodo comunes: IPG YLR-2000-SM, SM es la abreviatura de Single Mode. Los cálculos utilizan un enfoque colimado 150-250 para calcular el tamaño del punto de enfoque, la densidad de energía es 2000 W y la densidad de energía del enfoque se utiliza para comparar.
Comparación de monomodo y multimodosoldadura láserefectos
Láser monomodo: diámetro de núcleo pequeño, alta densidad de energía, gran capacidad de penetración, pequeña zona afectada por el calor, similar a un cuchillo afilado, especialmente adecuado para soldar placas delgadas y soldadura de alta velocidad, y puede usarse con galvanómetros para procesar pequeñas piezas y piezas altamente reflectantes (partes extremadamente reflectantes), orejas, piezas de conexión, etc.), como se muestra en la figura anterior, el modo único tiene un ojo de cerradura más pequeño y un volumen limitado de vapor metálico interno a alta presión, por lo que generalmente no Tienen defectos como poros internos. A bajas velocidades, la apariencia es áspera sin soplar aire protector. A altas velocidades, se añade protección. La calidad del procesamiento del gas es buena, la eficiencia es alta, las soldaduras son suaves y planas y la tasa de rendimiento es alta. Es adecuado para soldadura por apilamiento y soldadura por penetración.
Láser multimodo: diámetro de núcleo grande, densidad de energía ligeramente menor que el láser monomodo, cuchillo sin filo, ojo de cerradura más grande, estructura metálica más gruesa, relación profundidad-ancho más pequeña y, a la misma potencia, la profundidad de penetración es un 30 % menor. que el del láser monomodo, por lo que es adecuado para su uso Adecuado para procesamiento de soldadura a tope y procesamiento de placas gruesas con grandes espacios de ensamblaje.
Contraste láser de anillo compuesto
Soldadura híbrida: el rayo láser semiconductor con una longitud de onda de 915 nm y el rayo láser de fibra con una longitud de onda de 1070 nm se combinan en el mismo cabezal de soldadura. Los dos rayos láser están distribuidos coaxialmente y los planos focales de los dos rayos láser se pueden ajustar de manera flexible, de modo que el producto tenga ambos semiconductores.soldadura lásercapacidades después de la soldadura. El efecto es brillante y tiene la profundidad de la fibra.soldadura láser.
Los semiconductores suelen utilizar un gran punto de luz de más de 400 um, que es el principal responsable de precalentar el material, fundir la superficie del material y aumentar la tasa de absorción del láser de fibra del material (la tasa de absorción del láser del material aumenta a medida que aumenta la temperatura).
Láser de anillo: dos módulos de láser de fibra emiten luz láser, que se transmite a la superficie del material a través de una fibra óptica compuesta (fibra óptica de anillo dentro de fibra óptica cilíndrica).
Dos rayos láser con punto anular: el anillo exterior es responsable de expandir la abertura del ojo de cerradura y fundir el material, y el láser del anillo interior es responsable de la profundidad de penetración, lo que permite una soldadura con proyecciones ultrabajas. Los diámetros del núcleo de potencia del láser del anillo interior y exterior se pueden combinar libremente, y el diámetro del núcleo se puede combinar libremente. La ventana del proceso es más flexible que la de un solo rayo láser.
Comparación de los efectos de la soldadura circular compuesta.
Dado que la soldadura híbrida es una combinación de soldadura por conductividad térmica de semiconductores y soldadura de penetración profunda de fibra óptica, la penetración del anillo exterior es menos profunda y la estructura metalográfica es más nítida y delgada; al mismo tiempo, la apariencia es conductividad térmica, el baño fundido tiene pequeñas fluctuaciones, un rango grande y el baño fundido es más estable, lo que refleja una apariencia más suave.
Dado que el láser de anillo es una combinación de soldadura de penetración profunda y soldadura de penetración profunda, el anillo exterior también puede producir una profundidad de penetración, lo que puede expandir efectivamente la abertura del ojo de cerradura. La misma potencia tiene una mayor profundidad de penetración y una metalografía más gruesa, pero al mismo tiempo, la estabilidad del baño fundido es ligeramente menor que la fluctuación del semiconductor de fibra óptica es ligeramente mayor que la de la soldadura compuesta, y la rugosidad es relativamente grande.
Hora de publicación: 20 de octubre de 2023
