Uporaba laserskega preciznega točkovnega varjenja v industriji potrošniške elektronike
V zadnjih letih, ko je konkurenca na trgu potrošniške elektronike postala vse ostrejša, so proizvajalci elektronskih izdelkov postavili višje zahteve za svoje izdelke. Tradicionalne metode obdelave so nagnjene k nestabilni kakovosti izdelkov, taljenju delov, težavam pri oblikovanju normalnih zvarnih konic in nizkim izkoristkom. Pojav laserske tehnologije obdelave lahko te težave proizvajalcev elektronskih izdelkov hitro reši. Pri proizvodnji vrhunskih elektronskih izdelkov ima laserska obdelava pomembno vlogo pri optimizaciji količine izdelkov in izboljšanju kakovosti, zaradi česar so izdelki lažji, tanjši in stabilnejši. Poroča se, da se laserska tehnologija (več kot 20 različnih postopkov) in z njo povezana proizvodna oprema uporabljata v približno 70 % predelovalnih in proizvodnih povezav elektronskih izdelkov.
Trenutno se lasersko precizno točkovno varjenje uporablja predvsem za ohišja elektronskih izdelkov, zaščitne pokrove, USB priključke, prevodne obliže itd. Ima prednosti, kot so majhna toplotna deformacija, natančen nadzor območja in položaja delovanja, visoka kakovost varjenja, možnost varjenja različnih materialov in enostavna avtomatizacija. Vendar pa je pri varjenju različnih materialov treba uporabiti različne metode varjenja.
Na podlagi rezultatov številnih poskusov so varilni inženirji povzeli optimalnelasersko precizno točkovno varjenjemetode za različne materiale, kot so visoko odsevni materiali, tanke kovinske pločevine in različni materiali pri proizvodnji in izdelavi potrošniške elektronike.
1. Metoda laserskega preciznega točkovnega varjenja za visoko odsevne materiale
Pri varjenju visoko odbojnih materialov, kot sta aluminij in baker, imajo različne varilne valovne oblike pomemben vpliv na kakovost varjenja. Uporaba laserskega valovnega signala s predhodno konico lahko prebije visoko odbojno pregrado. Trenutna visoka konična moč lahko hitro spremeni stanje kovinske površine, dvigne njeno temperaturo na tališče, s čimer zmanjša odbojnost kovinske površine in izboljša izkoriščenost energije. Poleg tega lahko zaradi hitre toplotne prevodnosti materialov, kot sta baker in aluminij, uporaba počasnega upadajočega valovnega signala optimizira videz varilnih mest.
Po drugi strani pa se stopnja absorpcije laserja pri materialih, kot so zlato, srebro, baker in jeklo, zmanjšuje z naraščajočo valovno dolžino. Pri bakru je pri valovni dolžini laserja 532 nm stopnja absorpcije bakra blizu 40 %. Primerjalna analiza značilnosti infrardečih in zelenih laserjev kaže, da imajo infrardeči laserji večjo velikost pike, krajšo goriščno globino in nižjo stopnjo absorpcije rdečega bakra; zeleni laserji pa imajo manjšo velikost pike, daljšo goriščno globino in višjo stopnjo absorpcije rdečega bakra. Pri pulznem točkovnem varjenju rdečega bakra z infrardečimi oziroma zelenimi laserji se ugotovi, da je velikostvarilne točke po varjenjupri infrardečih laserjih je nedosledna, medtem ko so varilne točke, ki jih tvorijo zeleni laserji, bolj enakomerne velikosti, enakomerne globine in gladke na površini (sliki 1-2). Varjenje z zelenimi laserji dosega stabilnejše rezultate, potrebna maksimalna moč pa je za več kot polovico nižja kot pri infrardečih laserjih.
2. Metoda laserskega preciznega točkovnega varjenja za tanke pločevinaste materiale
Pri varjenju tankih kovinskih plošč se s tradicionalnimi milisekundnimi laserji dosežejo velike varilne točke, saj so materiali nagnjeni k prebadanju, varilne točke pa so relativno velike. Zaradi lastne nestabilnosti in nizke stopnje absorpcije laserja v trdnem stanju se pri visoko odsevnih materialih med varjenjem pogosto pojavljajo brizganje, nezadostno varjenje in drugi pojavi. Za rešitev težav pri varjenju tankih plošč in visoko odsevnih kovin se v načinu QCW/CW vlakenskih laserjev izvaja analogna oziroma digitalna modulacija. Z enim samim sprožilcem lahko dosežemo N impulznih izhodov, kar doseže enotočkovno varjenje.večpulzno varjenjez manjšo močjo.
3. Metoda laserskega preciznega točkovnega varjenja za različne materiale
Pri laserskem varjenju tankih raznovrstnih materialov se lahko pojavijo težave, kot so nezadostno varjenje, razpoke in nizka trdnost spoja. To je zato, ker se materiala zelo razlikujeta v fizikalnih lastnostih, imata nizko medsebojno topnost in sta nagnjena k tvorbi krhkih intermetalnih spojin, ki močno zmanjšajo mehanske lastnosti varjenega spoja. Z uporabo nanosekundnega laserja z visokokakovostnim žarkom in hitrim skeniranjem je mogoče natančno nadzorovati dovod toplote, preprečiti nastanek intermetalnih spojin, izvesti prekrivajoče varjenje tankih raznovrstnih kovinskih plošč ter izboljšati oblikovanje zvara in mehanske lastnosti.
Pogoste vrste preciznega varjenja
Katere so pogoste vrste preciznega varjenja? Na področju varjenja med pogoste vrste preciznega varjenja spadajo predvsem precizno uporovno varjenje, lasersko varjenje, ultrazvočno varjenje in mikro obločno točkovno varjenje. Zaradi edinstvenih lastnosti laserjev ima precizno lasersko varjenje v primerjavi z drugimi varilnimi postopki prednosti visoke učinkovitosti, prijaznosti do okolja in visoke natančnosti obdelave.
Glavne uporabe laserskega preciznega točkovnega varjenja
Kje se lasersko precizno točkovno varjenje večinoma uporablja? Trenutno se lasersko precizno točkovno varjenje lahko uporablja za precizno varjenje različnih majhnih in toplotno občutljivih delov, kot so nakit, vzmeti za ure in kabli integriranih vezij. Primerno je za panoge, kot so optoelektronske naprave, elektronika, komunikacije, stroji, avtomobili, vojaška industrija in zlati nakit. Kot vrsta laserskega varjenja je lasersko precizno točkovno varjenje nova metoda varjenja. V primerjavi s tradicionalnim uporovnim točkovnim varjenjem ima lasersko precizno točkovno varjenje svoje edinstvene prednosti. Z uporabo laserja kot vira toplote je točkovno varjenje hitro, natančno, z nizkim vnosom toplote in majhno deformacijo obdelovanca. Laserji imajo dobro dostopnost, kar lahko zmanjša pozicijske in strukturne omejitve med točkovnim varjenjem. Ne potrebujejo velikega števila pomožne opreme, se lahko hitro prilagodijo spremembam izdelkov in zadovoljijo povpraševanje trga. S hitrim razvojem kitajskega gospodarstva in nenehnim izboljševanjem znanstvene in tehnološke ravni se je razvojtehnologija laserskega preciznega točkovnega varjenjaje dosegel hiter napredek. Zaradi svojih prednosti visoke natančnosti varjenja in hitre hitrosti se pogosto uporablja pri obdelavi tankih kovinskih plošč.
Prednosti laserskega preciznega varjenja
Najprej si poglejmo prednosti laserskega natančnega varjenja:
- Omogoča varjenje različnih trajektorij. Laserji imajo močno usmerjenost, kar omogoča dobre rezultate tudi pri varjenju nepravilnih materialov.
- Trdno varjenje. Po fokusiranju je laserska pika majhna z visoko gostoto energije, kar zagotavlja, da žarek v zelo kratkem času oblikuje območje vira toplote. Po taljenju, ohlajanju in kristalizaciji se oblikuje trden varilni šiv in pika.
- Visoka natančnost varjenja. Porazdelitev laserske energije ima časovne in prostorske značilnosti, kar omogoča razdelitev žarka na več optičnih poti za sočasne procesne operacije, kar zagotavlja močno garancijo za natančnost varjenja.
- Hitro varjenje. Laserska tehnologija je kombinirana z računalniško CNC tehnologijo. Kar zadeva sisteme za zaznavanje ključne opreme in nadzor gibanja, sistemska integracija vključuje zaznavanje v realnem času in obdelavo povratnih informacij, kar pospeši obdelavo sistemskih informacij in izboljša učinkovitost varjenja.
Čas objave: 13. november 2025
