Laser-täppispunktkeevituse rakendamine tarbeelektroonikatööstuses
Viimastel aastatel, kuna konkurents tarbeelektroonika turul on muutunud üha tihedamaks, on elektroonikatoodete tootjad esitanud toodetele kõrgemaid nõudeid. Traditsioonilised töötlemismeetodid on altid ebastabiilsele tootekvaliteedile, detailide sulamisele, raskustele tavaliste keevisõmbluste moodustamisel ja madalale saagikusele. Lasertöötlustehnoloogia tekkimine võib need probleemid elektroonikatoodete tootjate jaoks kiiresti lahendada. Tipptasemel elektroonikatoodete tootmisel mängib lasertöötlus olulist rolli tootemahu optimeerimisel ja kvaliteedi parandamisel, muutes tooted kergemaks, õhemaks ja stabiilsemaks. On teatatud, et lasertehnoloogiat (enam kui 20 erinevat protsessi) ja sellega seotud tootmisseadmeid kasutatakse umbes 70% elektroonikatoodete töötlemise ja tootmise etappides.
Praegu kasutatakse lasertäppis-punktkeevitust peamiselt elektroonikaseadmete korpuste, varjestuskatete, USB-pistikute, juhtivate plaastrite jms keevitamiseks. Sellel on eelised, nagu väike termiline deformatsioon, täpne tööala ja asukoha kontroll, kõrge keevituskvaliteet, võime saavutada erinevate materjalide keevitamist ja lihtne automatiseerimine. Erinevate materjalide keevitamisel tuleb aga kasutada erinevaid keevitusmeetodeid.
Arvukate katsete tulemuste põhjal on keevitusinsenerid kokku võtnud optimaalselaseriga täppispunktkeevitusmeetodid erinevate materjalide, näiteks väga peegeldavate materjalide, õhukeste metalllehtede ja erinevate materjalide jaoks tarbeelektroonika tootmisel ja valmistamisel.
1. Laser-täppispunktkeevitusmeetod väga peegeldavate materjalide jaoks
Kõrge peegeldusvõimega materjalide, näiteks alumiiniumi ja vase keevitamisel on erinevatel keevituslainekujudel keevituse kvaliteedile märkimisväärne mõju. Laserlainekuju kasutamine koos eelkiirega võib murda läbi kõrge peegeldusvõimega barjääri. Hetkeline kõrge tippvõimsus võib metalli pinna olekut kiiresti muuta, tõstes selle temperatuuri sulamistemperatuurini, vähendades seeläbi metalli pinna peegeldusvõimet ja parandades energia kasutamist. Lisaks saab aeglaselt laguneva lainekuju abil optimeerida keevituspunktide välimust selliste materjalide nagu vask ja alumiinium kiire soojusjuhtivuse tõttu.
Teisest küljest väheneb laserkiire neeldumiskiirus selliste materjalide nagu kuld, hõbe, vask ja teras puhul lainepikkuse suurenedes. Vase puhul, kui laseri lainepikkus on 532 nm, on vase neeldumiskiirus ligi 40%. Infrapuna- ja roheliste laserite omaduste võrdlev analüüs näitab, et infrapunalaserite täpi suurus, lühem fookuskaugus ja punase vase neeldumiskiirus on väiksem; rohelistel laseritel on väiksem täpi suurus, pikem fookuskaugus ja punase vase neeldumiskiirus on suurem. Kui punase vase impulsspunktkeevitust tehakse vastavalt infrapuna- ja roheliste laseritega, leitakse, etkeevituskohad pärast keevitamistinfrapunalaseritega on keevitustulemus ebaühtlane, samas kui roheliste laserite moodustatud keevituslaigud on ühtlasema suurusega, ühtlase sügavusega ja pinnal siledad (joonis 1-2). Roheliste laseritega keevitamine annab stabiilsemaid tulemusi ja vajalik tippvõimsus on enam kui poole väiksem kui infrapunalaserite puhul.
2. Õhukeste metall-lehtmaterjalide lasertäppispunktkeevitusmeetod
Kui õhukesi metall-lehtmaterjale keevitatakse traditsiooniliste millisekundiliste laseritega, on materjalid altid läbitungimisele ja keevituslaigud on suhteliselt suured. Tänu oma ebastabiilsusele ja madalale laserkiire neeldumiskiirusele tahkes olekus esineb kõrgelt peegeldavate materjalide keevitamisel sageli pritsimist, ebapiisavat keevitust ja muid nähtusi. Õhukeste lehtmetallide ja kõrgelt peegeldavate metallide keevitusprobleemide lahendamiseks teostatakse kiudlaserite QCW/CW režiimis vastavalt analoog- ja digitaalmodulatsiooni. Üks päästik suudab realiseerida N impulsi väljundit, saavutades ühepunktilise...mitmepulsskeevitusväiksema võimsusega.
3. Erinevate materjalide lasertäppispunktkeevitusmeetod
Õhukeste erinevate materjalide laserkeevitamisel tekivad tõenäoliselt probleemid nagu ebapiisav keevitus, praod ja madal liite tugevus. Selle põhjuseks on asjaolu, et kahe materjali füüsikalised omadused erinevad suuresti, neil on madal vastastikune lahustuvus ja nad on altid moodustama hapraid metallidevahelisi ühendeid, mis vähendab oluliselt keevisliite mehaanilisi omadusi. Nanosekundilise laseri kasutamine suure kiirguskvaliteediga kiire skaneerimise abil võimaldab täpselt reguleerida soojuskoormust, et pärssida metallidevaheliste ühendite teket, teostada õhukeste erinevate metalllehtede kattumist keevitusega ning parandada keevisõmbluse moodustumist ja mehaanilisi omadusi.
Täppiskeevituse levinumad tüübid
Millised on täppiskeevituse levinumad tüübid? Keevituse valdkonnas hõlmavad levinumad täppiskeevitusprotsesside tüübid peamiselt täppistakistuskeevitust, laserkeevitust, ultrahelikeevitust ja mikrokaarkeevitust. Laserite ainulaadsete omaduste tõttu on täppislaserkeevituse eelised võrreldes teiste keevitusprotsessidega kõrge efektiivsuse, keskkonnasõbralikkuse ja kõrge töötlemise täpsuse osas.
Laser-täppis-punktkeevituse peamised rakendused
Kus peamiselt kasutatakse laser-täppispunktkeevitust? Praegu saab laser-täppispunktkeevitust kasutada mitmesuguste väikeste ja kuumustundlike osade, näiteks ehete, kellajuukste ja integraallülituste juhtmete täppiskeevituseks. See sobib sellistele tööstusharudele nagu optoelektroonikaseadmed, elektroonika, side, masinad, autod, sõjatööstus ja kullast ehted. Laserkeevituse tüübina on laser-täppispunktkeevitus uus keevitusmeetod. Võrreldes traditsioonilise takistuspunktkeevitusega on laser-täppispunktkeevitusel ainulaadsed eelised. Laseri kasutamine soojusallikana tagab kiire ja täpse punktkeevituse, väikese soojustarbimise ja väikese tooriku deformatsiooni. Laseritel on hea ligipääsetavus, mis aitab vähendada punktkeevituse ajal asukoha- ja konstruktsioonipiiranguid. Need ei vaja suurt hulka abiseadmeid, suudavad kiiresti kohaneda tootemuudatustega ja vastavad turu nõudmistele. Hiina majanduse kiire arengu ja teadusliku ja tehnoloogilise taseme pideva paranemisega on areng...laseriga täppispunktkeevitustehnoloogiaon saavutanud kiireid edusamme. Tänu oma kõrgele keevitustäpsusele ja kiirele kiirusele on seda laialdaselt kasutatud õhukeste metall-lehtmaterjalide töötlemisel.
Laser-täppiskeevituse eelised
Esiteks, mõistame laserkeevituse eeliseid:
- See võimaldab keevitada erinevate trajektooridega. Laseritel on tugev suund, mis annab häid tulemusi ka ebakorrapäraste materjalide keevitamisel.
- Tugev keevitus. Pärast fokuseerimist on laserkiir väike ja suure energiatihedusega, mis tagab, et kiir moodustab väga lühikese aja jooksul soojusallika ala. Pärast sulamist, jahutamist ja kristalliseerumist moodustub tugev keevisõmblus ja -laik.
- Suur keevitustäpsus. Laserenergia jaotusel on ajalised ja ruumilised omadused, mis võimaldavad jagada kiirt mitmeks optiliseks teeks samaaegsete töötlemistoimingute jaoks, pakkudes keevitustäpsuse tugevat garantiid.
- Kiire keevituskiirus. Lasertehnoloogia on ühendatud arvuti CNC-tehnoloogiaga. Peamiste seadmete tuvastamise ja liikumise juhtimissüsteemide osas hõlmab süsteemiintegratsioon reaalajas tuvastamist ja tagasiside töötlemist, mis kiirendab süsteemiteabe töötlemise kiirust ja parandab keevitamise efektiivsust.
Postituse aeg: 13. november 2025
