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准连续光纤激光器焊接稳定性分析

2018-12-13 10:53
来源: 创鑫激光

随着现代激光技术的发展,激光在不同行业领域的应用也更加深入,不仅解决了传统加工中存在的不足,同时也在工艺上面取得了众多的突破。

目前,激光焊接技术已经广泛应用于3C领域,手机各类模组、中板盖板等各种工业制造中。近年来新能源汽车、3D打印等行业的快速发展,也让激光精密焊接成为了市场的新需求。

近期,针对精密焊接的稳定性,创鑫激光焊接工程师特做了相关实验分析。

实验方法

使用创鑫激光的MFQS-150W/1500W准连续光纤激光器对不锈钢进行精密点焊,激光点焊实验在扫描振镜激光焊接平台上进行,采用旁轴辅助气体保护。在不同激光峰值功率(300W、600W、900W、1200W、1500W)情况下,优化出光波形及工艺参数,确保焊点成型质量,分别在不锈钢片上打出50个焊点,通过测量五组参数下的焊点尺寸,分析焊点均匀度及激光器出光稳定性。

准连续光纤激光器焊接稳定性分析

图1不锈钢片上50个焊点图

准连续光纤激光器焊接稳定性分析

图2 焊点放大图

实验结果

1、激光峰值功率300W时实验效果

1)测试波形

image.png

2)不锈钢上50个焊点尺寸(mm)数据如下:

image.png

3)图表分析

准连续光纤激光器焊接稳定性分析

4)结论:焊点尺寸范围为1.1~1.3mm,平均焊点尺寸1.22mm,焊点波动9.8%,焊点均匀、出光稳定,能满足精密焊接需求。

2、激光峰值功率600W时实验效果

1)测试波形

image.png

2)不锈钢上50个焊点尺寸(mm)数据如下:

image.png

3)图表分析

准连续光纤激光器焊接稳定性分析

4)结论:焊点尺寸范围为1.79~2.1mm,平均焊点尺寸1.94mm,焊点波动8.2%,焊点均匀、出光稳定,能满足精密焊接需求。

3、激光峰值功率900W时实验效果

1)测试波形

image.png

2)不锈钢上50个焊点尺寸(mm)数据如下:

image.png

3)图表分析

准连续光纤激光器焊接稳定性分析

4)结论:焊点尺寸范围为2.3~2.57mm,平均焊点尺寸2.48mm,焊点波动7.2%,焊点均匀、出光稳定,能满足精密焊接需求。

4、激光峰值功率1200W时实验效果

1)测试波形:

image.png

2)不锈钢上50个焊点尺寸(mm)数据如下:

image.png

3) 图表分析

准连续光纤激光器焊接稳定性分析

4)结论:焊点尺寸范围为2.43~2.97mm,平均焊点尺寸2.76mm,焊点波动7.6%,焊点均匀、出光稳定,能满足精密焊接需求。

5、激光峰值功率1500W时实验效果

1)测试波形

image.png

2)不锈钢上50个焊点尺寸(mm)数据如下:

image.png

3)图表分析

准连续光纤激光器焊接稳定性分析

4)结论:焊点尺寸范围为2.67~3.12mm,平均焊点尺寸2.89mm,焊点波动7.6%,焊点均匀、出光稳定,能满足精密焊接需求。

总结

通过实验结果分析可见,激光峰值功率分别为300W、600W、900W、1200W、1500W时,焊点尺寸波动保持在8%范围内,能量集中且稳定,焊点均匀,能够很好的满足消费类电子产品精密点焊及金银首饰的修补焊接,如电子产品的壳体、屏蔽罩、USB接头、导电贴片、金银首饰等。

准连续光纤激光器的优势:

1:整机方式,无需客户进行2次整合集成;

2:风冷冷却方式,减少水冷机;

3:自带波形软件编辑功能;

4:兼容模拟信号控制;

5:结构简单,体积小,轻便;

6:光束质量好,能量稳定性高;

7:光纤结构,寿命超长。


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