激光焊接机焊接速度
焊接速度对熔深影响较大,提高速度会使熔深变浅,但速度过低又会导致材料过度熔化、工件焊穿。所以,对一定激光功率和一定厚度的某特定材料有一个合适的焊接速度范围,并在其中相应速度值时可获得最大熔深。图10-2给出了1018钢焊接速度与熔深的关系。
激光焊接机光束焦斑
光束斑点大小是激光焊接的最重要变量之一,因为它决定功率密度。但对高功率激光来说,对它的测量是一个难题,尽管已经有很多间接测量技术。
光束焦点衍射极限光斑尺寸可以根据光衍射理论计算,但由于聚焦透镜像差的存在,实际光斑要比计算值偏大。最简单的实测方法是等温度轮廓法,即用厚纸烧焦和穿透聚丙烯板后测量焦斑和穿孔直径。这种方法要通过测量实践,掌握好激光功率大小和光束作用的时间。
激光焊接机激光焊接
1、激光器对焦后,功率高,大功率低级模激光器经对焦后,其焦斑直徑不大,
2、激光焊接速度更快、深层大、形变小。因为功率大,激光焊接全过程中,在金属复合材料转化成小圆孔,激光器动能根据小圆孔往产品工件的深层传送,而较少横着蔓延,因此在激光一次扫描仪全过程中,原材料焊接的深层大,电焊焊接速度更快,单位时间焊合的总面积大。
3、电焊焊接深长宽比大,比能小,热危害区小,电焊焊接形变小,尤其适合高精密、热敏感构件的电焊焊接,可免除焊后矫型及二次生产加工。
4、能在室内温度或独特的标准下开展电焊焊接,自动焊接设备简易。
5、可电焊焊接硅化物原材料,如钛、石英石等,能够对不一样材料的原材料开展电焊焊接,如将铜和钽二种特性迥然不同的金属焊接的在一起,实际效果优良。
6、可开展微电焊焊接。激光经对焦后可得到不大的光点,且能高精密精准定位,可运用于大批自动化生产的微、中小型元器件的组焊中。不但生产率进一步提高,且热危害区小、点焊零污染,进一步提高了电焊焊接的品质
7、可电焊焊接难接近的位置,实施非触碰长距离电焊焊接,具备非常大的协调能力。
8、一般不用添充金属材料。如用稀有气体充足维护,则焊接不会受到环境污染
9、电焊焊接系统软件有高宽比的软性,便于完成自动化技术。
10、激光焊接机激光焊接在许多层面与电子束焊相近,其电焊焊接品质略逊于电子束焊机,但离子束只有在真空泵中传送,因此电焊焊接只有在真空泵中开展,而激光焊接技术性能够在更加普遍的办公环境中运用。
激光焊接机优点:
(1)可将入热量降到最低的需要量
(2)32mm板厚单道焊接的焊接工艺参数业经检定合格,可降低厚板焊接所需的时间甚至可省掉填料金属的使用;
(3)不需使用电极,没有电极污染或受损的顾虑。且因不属于接触式焊接制程,机具的耗损及变形皆可降至最低;
(4)激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引,可放置在离工件适当之距离,且可在工件周围的机具或障碍间再导引,其他焊接法则因受到上述的空间限制而无法发挥;
(5)工件可放置在封闭的空间
(6)激光束可聚焦在很小的区域,可焊小型且间隔相近的部件;
(7)可焊材质种类范围大,可接合各种异质材料;
(8)易于以自动化高速焊接,可以数位或电脑控制
(9)焊接薄材或细径线材时,不像电弧焊易有回熔的困扰;
(10)不受磁场所影响,能精确的对准焊件;
(11)可焊接不同物性(如不同电阻)的两种金属;
(12)不需真空,亦不需做X射线防护;
(13)若以穿孔式焊接,焊道深一宽比可达10:1;
(14)可以切换装置将激光束传送至多个工作站。
采用激光焊接机与其它方式相比有以下优点
1、由于是局部加热,元件不易产生热损伤,热影响区小,因此可在热敏元件附近施行软钎焊。
2、用非接触加热,熔化带宽,不需要任何辅助工具,可在双面印刷电路板上双面元件装备后加工。
3、重复操作稳定性好。焊剂对焊接工具污染小,且激光照射时间和输出功率易于控制,激光钎焊成品率高。
4、激光束易于实现分光,可用半透镜、反射镜、棱镜、扫描镜等光学元件进行时间与空间分割,能实现多点同时对称焊。
5、激光钎焊多用波长1.06um的激光作为热源,可用光纤传输,因此可在常规方式不易焊接的部位进行加工,灵活性好。
6、聚焦性好,易于实现多工位装置的自动化。
激光焊接机材料吸收值
材料对激光的吸收取决于材料的一些重要性能,如吸收率、反射率、热导率、熔化温度、蒸发温度等,其中最重要的是吸收率。
影响材料对激光光束的吸收率的因素包括两个方面:首先是材料的电阻系数,经过对材料抛光表面的吸收率测量发现,材料吸收率与电阻系数的平方根成正比,而电阻系数又随温度而变化;其次,材料的表面状态(或者光洁度)对光束吸收率有较重要影响,从而对焊接效果产生明显作用。
CO2激光器的输出波长通常为10.6μm,陶瓷、玻璃、橡胶、塑料等非金属对它的吸收率在室温就很高,而金属材料在室温时对它的吸收很差,直到材料一旦熔化乃至气化,它的吸收才急剧增加。采用表面涂层或表面生成氧化膜的方法,提高材料对光束的吸收很有效。
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