Primjena preciznog laserskog točkastog zavarivanja u industriji potrošačke elektronike
Posljednjih godina, kako je konkurencija na tržištu potrošačke elektronike postala sve žešća, proizvođači elektroničkih proizvoda postavili su veće zahtjeve za svoje proizvode. Tradicionalne metode obrade sklone su nestabilnoj kvaliteti proizvoda, taljenju dijelova, poteškoćama u formiranju normalnih zavarenih dijelova i niskim stopama prinosa. Pojava tehnologije laserske obrade može brzo riješiti ove probleme za proizvođače elektroničkih proizvoda. U proizvodnji vrhunskih elektroničkih proizvoda, laserska obrada igra značajnu ulogu u optimizaciji volumena proizvoda i poboljšanju kvalitete, čineći proizvode lakšim, tanjim i stabilnijim. Izvješćuje se da se laserska tehnologija (više od 20 različitih procesa) i povezana proizvodna oprema koriste u otprilike 70% proizvodnih pogona elektroničkih proizvoda.
Trenutno se lasersko precizno točkasto zavarivanje uglavnom primjenjuje na kućišta elektroničkih proizvoda, zaštitne poklopce, USB konektore, vodljive zakrpe itd. Ima prednosti kao što su mala toplinska deformacija, precizna kontrola područja i položaja djelovanja, visoka kvaliteta zavarivanja, mogućnost zavarivanja različitih materijala i jednostavna automatizacija. Međutim, pri zavarivanju različitih materijala potrebno je primijeniti različite metode zavarivanja.
Na temelju rezultata brojnih eksperimenata, inženjeri zavarivanja su saželi optimalnelasersko precizno točkasto zavarivanjemetode za različite materijale kao što su visoko reflektirajući materijali, tanki metalni limovi i različiti materijali u proizvodnji i preradi potrošačke elektronike.
1. Metoda preciznog laserskog točkastog zavarivanja za visoko reflektirajuće materijale
Prilikom zavarivanja visoko reflektirajućih materijala poput aluminija i bakra, različiti valni oblici zavarivanja imaju značajan utjecaj na kvalitetu zavarivanja. Korištenje laserskog vala s prethodnim šiljkom može probiti barijeru visoke reflektivnosti. Trenutačna visoka vršna snaga može brzo promijeniti stanje metalne površine, podižući njezinu temperaturu do točke taljenja, čime se smanjuje reflektivnost metalne površine i poboljšava iskorištenje energije. Osim toga, zbog brze toplinske vodljivosti materijala poput bakra i aluminija, korištenje valnog oblika sporog opadanja može optimizirati izgled zavarenih mjesta.
S druge strane, stopa apsorpcije lasera kod materijala poput zlata, srebra, bakra i čelika smanjuje se s povećanjem valne duljine. Za bakar, kada je valna duljina lasera 532 nm, stopa apsorpcije bakra je blizu 40%. Komparativna analiza karakteristika infracrvenih i zelenih lasera pokazuje da infracrveni laseri imaju veću veličinu točke, kraću žarišnu dubinu i nižu stopu apsorpcije crvenog bakra; zeleni laseri imaju manju veličinu točke, veću žarišnu dubinu i veću stopu apsorpcije crvenog bakra. Kada se pulsno točkasto zavarivanje izvodi na crvenom bakru pomoću infracrvenih, odnosno zelenih lasera, utvrđeno je da je veličinazavarena mjesta nakon zavarivanjas infracrvenim laserima je neujednačen, dok su mjesta zavara formirana zelenim laserima ujednačenije veličine, ujednačene dubine i glatke na površini (slike 1-2). Zavarivanje zelenim laserima postiže stabilnije rezultate, a potrebna vršna snaga je više od polovice niža od one kod infracrvenih lasera.
2. Metoda preciznog laserskog točkastog zavarivanja tankih metalnih limova
Kada se tradicionalni milisekundni laseri koriste za zavarivanje tankih metalnih limova, materijali su skloni prodiranju, a mjesta zavara su relativno velika. Zbog vlastite nestabilnosti i niske stope apsorpcije lasera u čvrstom stanju, visoko reflektirajući materijali često doživljavaju prskanje, nedovoljno zavarivanje i druge pojave tijekom zavarivanja. Kako bi se riješili problemi zavarivanja tankih limova i visoko reflektirajućih metala, analogna i digitalna modulacija se redom izvode na QCW/CW načinu rada vlaknastih lasera. Jedan okidač može ostvariti N impulsnih izlaza, postižući jednu točku.višepulsno zavarivanjes nižom snagom.
3. Metoda preciznog laserskog točkastog zavarivanja različitih materijala
Prilikom laserskog zavarivanja tankih različitih materijala, vjerojatno će se pojaviti problemi poput nedovoljnog zavarivanja, pukotina i niske čvrstoće spoja. To je zato što dva materijala imaju velike razlike u fizičkim svojstvima, nisku međusobnu topljivost i skloni su stvaranju krhkih intermetalnih spojeva, što uvelike smanjuje mehanička svojstva zavarenog spoja. Korištenjem nanosekundnog lasera s visokom kvalitetom snopa putem brzog skeniranja može se precizno kontrolirati unos topline kako bi se spriječilo stvaranje intermetalnih spojeva, ostvarilo preklopno zavarivanje tankih različitih metalnih limova te poboljšalo stvaranje zavara i mehanička svojstva.
Uobičajene vrste preciznog zavarivanja
Koje su uobičajene vrste preciznog zavarivanja? U području zavarivanja, uobičajene vrste preciznog zavarivanja uglavnom uključuju precizno otporno zavarivanje, lasersko zavarivanje, ultrazvučno zavarivanje i mikrolučno točkasto zavarivanje. Zbog jedinstvenih karakteristika lasera, u usporedbi s drugim postupcima zavarivanja, precizno lasersko zavarivanje ima prednosti visoke učinkovitosti, ekološke prihvatljivosti i visoke točnosti obrade.
Glavne primjene preciznog laserskog točkastog zavarivanja
Gdje se uglavnom koristi lasersko precizno točkasto zavarivanje? Trenutno se lasersko precizno točkasto zavarivanje može koristiti za precizno zavarivanje raznih malih i toplinski osjetljivih dijelova poput nakita, opruga za satove i vodiča integriranih krugova. Pogodno je za industrije kao što su optoelektronički uređaji, elektronika, komunikacije, strojevi, automobili, vojna industrija i zlatni nakit. Kao vrsta laserskog zavarivanja, lasersko precizno točkasto zavarivanje je nova metoda zavarivanja. U usporedbi s tradicionalnim otpornim točkastim zavarivanjem, lasersko precizno točkasto zavarivanje ima svoje jedinstvene prednosti. Korištenjem lasera kao izvora topline, točkasto zavarivanje je brzo, precizno, s niskim unosom topline i malom deformacijom obratka. Laseri imaju dobru dostupnost, što može smanjiti pozicijska i strukturna ograničenja tijekom točkastog zavarivanja. Ne zahtijevaju veliki broj pomoćne opreme, mogu se brzo prilagoditi promjenama proizvoda i zadovoljiti zahtjeve tržišta. S brzim razvojem kineskog gospodarstva i kontinuiranim poboljšanjem znanstvene i tehnološke razine, razvojtehnologija preciznog laserskog točkastog zavarivanjapostigao je brz napredak. Zbog svojih prednosti visoke preciznosti zavarivanja i velike brzine, široko se koristi u obradi tankih metalnih limova.
Prednosti preciznog laserskog zavarivanja
Prvo, shvatimo prednosti preciznog laserskog zavarivanja:
- Može ostvariti zavarivanje različitih putanja. Laseri imaju snažnu usmjerenost, što također postiže dobre rezultate za zavarivanje nepravilnih materijala.
- Čvrsto zavarivanje. Nakon fokusiranja, laserska točka je mala s visokom gustoćom energije, što osigurava da snop u vrlo kratkom vremenu formira područje izvora topline. Nakon taljenja, hlađenja i kristalizacije formira se čvrsti zavar i točka.
- Visoka preciznost zavarivanja. Raspodjela laserske energije ima vremenske i prostorne karakteristike, što omogućuje podjelu snopa u više optičkih putova za simultane operacije obrade, pružajući snažno jamstvo preciznosti zavarivanja.
- Velika brzina zavarivanja. Laserska tehnologija kombinirana je s računalnom CNC tehnologijom. Što se tiče sustava za detekciju ključne opreme i upravljanja kretanjem, integracija sustava uključuje detekciju u stvarnom vremenu i obradu povratnih informacija, što ubrzava brzinu obrade informacija sustava i poboljšava učinkovitost zavarivanja.
Vrijeme objave: 13. studenog 2025.
