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藍光激光焊接的優勢

時間:2022-07-19 15:31  閱讀:2396
在銅的激光加工中,多次高吸收有助于獲得高質量、均勻的焊接結果。藍色激光束的可用性開辟了新的應用可能性。不僅適用于銅、金等有色金屬的激光加工,也適用于不同金屬的焊接。下面介紹藍光激光焊接的優勢。

波長越短意味著更高的光子能量,利于提升材料對激光的吸收率。藍光激光器相較于工業加工常用的光纖激光器,金屬材料在450nm處的吸收率提升了10-60%,尤其對銅、金等高反射金屬材料吸收率的提升更為明顯。藍光激光器在銅的焊接上所需的能耗比紅外激光器低84%,在金的焊接上甚至要低92%。這意味著,當紅外激光器需要10 kW的激光功率來焊接銅或金材時,使用藍光激光器僅需要約1 kW或0.5 kW的功率。

此外,半導體激光技術允許在毫秒內對激光功率進行精細分級調節,從而最佳地適應工藝要求。無論焊接前材料的表面質量如何,銅焊接過程中產生的焊縫都非常干凈和光滑。它們具有極好的導電性,在相鄰的材料區域只有少量的飛濺。材料效率也特別高,因為藍光激光一方面不需要在接縫區域進行任何重疊或材料加固。

藍光激光焊接的優勢來源于材料對450 nm波長吸收的物理特性。這些固有的物理特性提高了藍光的焊接效率,缺點是功率低。據了解,目前世界上最高功率的藍光激光器是1500W。尚需要開發高功率藍光激光器的關鍵技術,例如制造可靠的藍色氮化鎵(GaN)二極管、耦合和組合光學。

在再生能源和替代驅動領域,藍色激光器在生產中的應用有著新的潛力。例如,在電動汽車的制造過程中,銅的加工量比內燃機轎車的加工量更多,為藍色激光提供了更多的應用可能。例如,在電池制造中,10微米薄銅箔被連接在一起或與其他金屬連接在一起。這是異種金屬第一次通過藍光高功率半導體激光器實現連接。

以上就是藍光激光焊接的優勢,藍光激光器提高了焊接速度,可直接轉化為更快的生產效率,以及最大程度地減少生產停機時間;焊接質量的一致性可大大提高生產良品率;無飛濺和無孔隙的高質量焊縫,以及更高的機械強度和更低的電阻率等獨特優勢拓寬了工藝范圍。此外,藍色激光還可以進行導熱焊接模式,這是近紅外激光所無法實現的。相對于紅外激光,藍光半導體激光器對非鋼鐵金屬加工,擁有很大的優勢,在電子、能源、汽車、電池等領域將有很大的發揮空間。
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