El desarrollo de la tecnología láser en China se ha vuelto cada vez más maduro. Con la popularización de las máquinas de corte por láser, la tecnología láser se utiliza cada vez más en diversas industrias de la sociedad. La aparición de las máquinas de soldadura por láser nos ha dado una comprensión más profunda de la soldadura por láser. saber. Hoy exploraremos los detalles de la soldadura láser .

La soldadura láser es un proceso que utiliza el láser como fuente de calor para calentar materiales para fundir y conectar materiales. Dado que la monocromaticidad y la directividad del láser son muy buenas, es fácil enfocar en un punto muy fino y la densidad de energía en el punto es extremadamente alta. Por lo tanto, la característica principal de la soldadura láser es la relación profundidad-ancho de la soldadura (la relación entre la profundidad de penetración y el ancho de la soldadura es bastante grande. La soldadura láser se puede realizar en la atmósfera, a veces usando gas de protección según lo requiera el proceso. Los láseres pueden soldar materiales de alto punto de fusión y, a veces, materiales diferentes. Con el desarrollo de láseres industriales, tecnología de control y máquinas herramienta, las máquinas de soldadura láser se están desarrollando en la dirección de tamaño pequeño, compacidad, alta eficiencia, durabilidad y fiabilidad, y están equipados con computadoras, lentes giratorios, división de haz multicanal y transmisión de fibra óptica, etc. Para mejorar la flexibilidad operativa y la automatización. En comparación con los métodos de soldadura convencionales, como la soldadura por arco, se producen cuatro efectos únicos durante la soldadura por láser.

1) Efecto de purificación de la costura de soldadura

Cuando el rayo láser se irradia sobre la soldadura, dado que la tasa de absorción del láser por impurezas tales como óxidos en el material es mucho mayor que la del metal, los óxidos y otras impurezas en la soldadura se calientan y vaporizan rápidamente. , lo que reduce en gran medida el contenido de impurezas en la soldadura. Al final, la soldadura láser no solo no contamina la pieza de trabajo, sino que también puede purificar el material.

2) Efecto de impacto de explosión de luz

Cuando la densidad de potencia del láser es alta, el metal de la soldadura se vaporiza rápidamente bajo la irradiación del potente rayo láser. Bajo la acción del vapor de metal a alta presión, el metal fundido en la piscina fundida produce salpicaduras explosivas y sus poderosas ondas de choque se propagan hacia la profundidad de la cavidad, formando agujeros alargados y profundos. Durante el proceso continuo de soldadura del láser, el metal fundido circundante llena continuamente la cavidad y finalmente se condensa en una fuerte soldadura de penetración profunda.

3) Efecto de orificio pequeño de soldadura de penetración profunda

Bajo la irradiación de un rayo láser con una densidad de potencia tan alta como 107 W/cm2, la tasa de entrada de energía en la soldadura es mucho mayor que la tasa de pérdida por conducción de calor, convección y radiación, de modo que el metal en el láser el área de irradiación se vaporiza rápidamente. Bajo la acción del vapor a alta presión, se forman pequeños agujeros en el baño de fusión. Este tipo de agujero es como un agujero negro en astronomía, que puede absorber toda la energía de la luz. El rayo láser pasa a través del agujero directamente al fondo del agujero, y la profundidad del agujero determina la profundidad de fusión.

4) El efecto de enfoque de la pared lateral del agujero en el baño de fusión en el láser

En el proceso de formación de orificios en el baño de fusión bajo irradiación láser, dado que el ángulo de incidencia del rayo láser que incide sobre la pared lateral del orificio suele ser relativamente grande, el rayo láser incidente se refleja en la pared lateral del orificio y se transmite hasta el fondo del agujero, apareciendo así en el agujero. El fenómeno de la superposición de energía del haz, que puede aumentar efectivamente la intensidad del haz en el orificio, este fenómeno se denomina efecto de enfoque de la pared lateral del orificio. La razón por la cual el láser se puede usar para soldar es el resultado de los efectos anteriores.

El efecto único de la soldadura por láser hace que la soldadura por láser tenga las siguientes ventajas:

(1) El tiempo de irradiación del láser es corto y el proceso de soldadura es extremadamente rápido, lo que no solo contribuye a mejorar la productividad, sino que también el material a soldar no es fácil de oxidar y la zona afectada por el calor es pequeña, lo que es adecuado para soldar componentes de transistores con fuerte sensibilidad al calor. La soldadura láser no tiene escoria de soldadura ni la necesidad de eliminar la película de óxido de la pieza de trabajo, e incluso puede soldar a través de vidrio, especialmente adecuada para soldar en instrumentos de microprecisión.

(2) El láser no solo puede soldar el mismo tipo de materiales metálicos, sino que también puede soldar materiales metálicos diferentes, incluso materiales metálicos y no metálicos. Por ejemplo, para un circuito integrado que usa cerámica como sustrato, es difícil usar otros métodos de soldadura debido al alto punto de fusión de la cerámica y no es adecuado aplicar presión, pero es más conveniente usar soldadura láser. Por supuesto, la soldadura láser no puede soldar todos los materiales diferentes.