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激光焊接加工技术在各个领域的应用

激光焊接加工技术在各个领域的应用

  • 分类:行业资讯
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  • 来源:
  • 公布时间:2021-04-26
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【概要描述】目前,激光焊接加工设备越来越科技化,应用越来越多,如超声波焊接、热板焊接、振动摩擦焊、激光焊接等。与其他焊接办法相比,激光焊接作为一种非接触焊接技术,具有非接触、气密、防水、快速有效、精度高、焊缝美观、产品形状不受限制、易于控制、适应性强等优点,将成为未来塑料焊接的趋势。接下来,我会告诉你激光焊接设备适合什么产品。

激光焊接加工技术在各个领域的应用

【概要描述】目前,激光焊接加工设备越来越科技化,应用越来越多,如超声波焊接、热板焊接、振动摩擦焊、激光焊接等。与其他焊接办法相比,激光焊接作为一种非接触焊接技术,具有非接触、气密、防水、快速有效、精度高、焊缝美观、产品形状不受限制、易于控制、适应性强等优点,将成为未来塑料焊接的趋势。接下来,我会告诉你激光焊接设备适合什么产品。

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目前,激光焊接加工设备越来越科技化,应用越来越多,如超声波焊接、热板焊接、振动摩擦焊、激光焊接等。与其他焊接办法相比,激光焊接作为一种非接触焊接技术,具有非接触、气密、防水、快速有效、精度高、焊缝美观、产品形状不受限制、易于控制、适应性强等优点,将成为未来塑料焊接的趋势。接下来,我会告诉你激光焊接设备适合什么产品。

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汽车工业领域:激光焊接塑料技术可用于制造许多汽车零部件,如燃油喷嘴、换挡架、发动机传感器、驾驶室框架、液压油箱、滤清器框架、前照灯和尾灯等。其他汽车应用包括制造进气歧管和制造辅助水泵。采用激光焊接技术加工的汽车大灯,采用玻璃球面,既能聚焦激光,又能同时握持工具。

在医疗领域,激光焊接加工技术一般都用于制造液体储罐、液体过滤设备、软管连接器、造口袋、助听器、植入物、用于剖析的微流体装置等。通过激光焊接加工技术制造的微流体装置利用了该技术的高精度。

激光焊接加工是一种无振动技术,因此特别适合加工精密电子元件。激光技术制造的设备包括鼠标、手机、连接设备等。激光技术制造的汽车电子产品包括自动门锁、无钥匙收支设备和传感器。激光也可以将塑料薄膜焊接在一起,它沿着薄膜的边沿移动,通过粘附形成封装结构。操作过程可以很快完成。

激光焊接加工塑性技术是一种粘接技术,在需要高速焊接、精密焊接或无菌焊接时,可以充分发挥激光焊接的优势。这项技术一度受制于价格因素,但随着设备价格的时时下降,它在许多应用领域比超声波焊接和热板焊接更具竞争力。激光焊接技术的主要应用领域是医疗、汽车、电子和包装。

激光焊接加工在塑料零件焊接中的优点包括:焊接牢固,密封气密防水,焊接过程中树脂降解少,爆发的碎屑少,产品外表可以围绕焊缝紧密连接。激光焊接无残留,更适合国家食品药品监督管理局控制的药品和电子传感器。


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激光焊接工艺工程师必须熟知的内容,快来学习一下吧! 2020年11月26日
前言:激光焊接可以采用连续或脉冲激光束加以实现。激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接,功率密度小于104~105W/cm2为热传导焊,此时熔深浅、焊接速度慢;功率密度大于105~107W/cm2时,金属外表在受热的作用下凹成“孔穴”,形成深熔焊,具有焊接速度快、深宽比大的特点。 一、激光焊接原理 ①热传导型激光焊接原理:激光辐射加热待加工外表,外表热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率等激光参数,使工件熔化,形成特定的熔池。通常用于齿轮焊接和冶金薄板的激光焊接,主要涉及激光深熔焊接。 ②激光深熔焊接原理:激光深熔焊接一般采用连续激光光束来完成资料的连接,其冶金物理过程与电子束焊接极为相似,即能量转换机制是通过“小孔”(Key-hole)结构来完成的。在足够高的功率密度激光照射下,资料爆发蒸发并形成小孔,这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体,几乎吸收全部的入射光束能量,孔腔内平衡温度达2500℃左右,热量从这个高温孔腔外壁通报出来,使困绕着这个孔腔四周的金属熔化。小孔内充满在光束照射下壁体资料连续蒸发爆发的高温蒸汽,小孔四壁困绕着熔融金属,液态金属四周困绕着固体资料,而在大大都惯例焊接过程和激光传导焊接中,能量首先沉积于工件外表,然后靠通报输送到内部。孔壁外液体流动和壁层外表张力与孔腔内连续爆发的蒸汽压力相持并坚持着动态平衡,光束时时进入小孔,小孔外的资料在连续流动,随着光束移动,小孔始终处于流动的稳定状态。 ? ? ? ?也就是说,小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动,熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝,由此形成焊缝,焊接速度易抵达每分钟数米。 二、激光深熔焊接的主要工艺参数 ①激光功率。在激光焊接中保存一个激光能量密度阈值,低于此值,熔深很浅,一旦抵达或超越此值,熔深会大幅度提高。只有当工件上的激光功率密度超越阈值(与资料有关),等离子体才会爆发,这标记着稳定深熔焊的进行。如果激光功率低于此阈值,工件仅爆发外表熔化,即焊接以稳定热传导型进行。当激光功率密度处于小孔形成的临界条件左近时,深熔焊和传导焊交替进行,成为不稳定焊接过程,导致熔深摆荡很大。激光深熔焊时,激光功率同时控制熔透深度和焊接速度,焊接的熔深直接与光束功率密度有关,是入射光束功率和光束焦斑的函数。一般来说,对一定直径的激光束,熔深随着光束功率提高而增加。 ②光束焦斑。光束雀斑巨细是激光焊接的最重要变量之一,它决定者激光功率密度。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保存,实际光斑要比计算值偏大。最简单的实测办法是等温度轮廓法,即用厚纸烧焦和穿透聚丙烯板后丈量焦斑和穿孔直径。这种办法要通过丈量实践,掌握好激光功率巨细和光束作用的时间。 ③资料吸收值。资料对激光的吸收取决于资料的一些重要性能,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。 ? ? ? ?影响资料对激光光束吸收率的因素包括两个方面:首先是资料的电阻系数,经过对资料抛光外表的吸收率丈量发明,资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革;其次,资料的外表状态(或者光洁度)对光束吸收率有较重要影响,从而对焊接效果爆发明显作用。   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,而金属资料在室温时对它的吸收很差,直到资料一旦熔化乃至气化,它的吸收才急剧增加。可以采用外表涂层或外表生成氧化膜的办法,可以有效提高资料对光束的吸收。 ④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,速度过低又会导致资料过度熔化、工件焊穿。对一定激光功率和一定厚度的某特定资料有一个合适的焊接速度范畴,并在其中相应速度值时可获得最大熔深。 ⑤维护气体。激光焊接过程常使用惰性气体来维护熔池。某些资料焊接在可不计较外表氧化的情况下,可不考虑维护,但对大大都应用场合则常使用氦、氩、氮等气体作维护,使工件在焊接过程中免受氧化。 氦气:不易电离(电离能量较高),可让激光顺利通过,光束能量不受阻碍地直达工件外表,它能很快地驱除从金属熔池爆发的上升的金属蒸气。所以用氦作维护气体,可最洪流平地抑制等离子体,从而增加熔深,提高焊接速度,这是激光焊接时使用最有效的维护气体,但价格比较贵。 氩气:比较低廉,密度较大,维护效果较好。但它易受高温金属等离子体电离,结果屏蔽了局部光束射向工件,减少了焊接的有效激光功率,也损害焊接速度与熔深。使用氩气维护的焊件外表要比使用氦气维护时来得光滑。? 氮气:作为维护气体最低廉,但对某些类型不锈钢焊接时并不适用,主要是由于冶金学方面问题,如吸收,有时会在搭接区爆发气孔。   维护气体的第二个作用是维护聚焦透镜免受金属蒸气污染和液体熔滴的溅射。特别在高功率激光焊接时,由于其喷出物变得十分有力,此时维护透镜则更为须要。 ? ? ? ?维护气体的第三个作用是能够有效屏蔽驱散高功率激光焊接爆发的等离子。金属蒸气吸收激光束电离成等离子云,金属蒸气周围的维护气体也会因受热而电离。如果等离子体保存过多,激光束在某种水平上被等离子体消耗。等离子体作为第二种能量保存于工作外表,使得熔深变浅、焊接熔池外表变宽。通过增加电子与离子和中性原子三体碰撞来增加电子的复合速率,以降低等离子体中的电子密度。中性原子越轻,碰撞频率越高,复合速率越高。 ⑥透镜焦距。焊接时通常采用聚焦方法会聚激光,一般选用63~254mm(2.5”~10”)焦距的透镜。聚焦光斑巨细与焦距成正比,焦距越短,光斑越小。焦距长短往往影响着焦深,即焦深随着焦距同步增加,所以短焦距可提高功率密度,但因焦深小,必须精确坚持透镜与工件的间距,且熔深也不大。由于受焊接过程中爆发的飞溅物和激光模式的影响,实际焊接使用的最短焦深多为焦距126mm(5”)。当接缝较大或需要通过加大光斑尺寸来增加焊缝时,可选择254mm(10”)焦距的透镜,在此情况下,为了抵达深熔小孔效应,需要更高的激光输出功率。   当激光功率超越2000W时,特别是关于10.6μm的CO2激光束,由于采用特殊光学资料构成光学系统,为了避免聚焦透镜遭光学破坏的危险,经常选用反射聚焦办法,采用抛光铜镜作反射镜,能有效冷却,经常被推荐用于高功率激光束聚焦。 ⑦焦点位置。焊接时,为了坚持足够功率密度,焦点位置至关重要。焦点与工件外表相对位置的变革直接影响焊缝宽度与深度。在大大都激光焊接应用场合,通常将焦点的位置设置在工件外表之下大约所需熔深的1/4处。 ⑧激光束位置。对差别的资料进行激光焊接时,激光束位置控制着焊缝的最终质量,特别是对接接头的情况比搭接结头的情况对此更为敏感。例如,当淬火钢齿轮焊接到低碳钢鼓轮,正确控制激光束位置将有利于爆发主要有低碳组分组成的焊缝,这种焊缝具有较好的抗裂性。有些应用场合,被焊接工件的几何形状需要激光束偏转一个角度,当光束轴线与接头平面间偏转角度在100度以内时,工件对激光能量的吸收不会受到影响。 三、激光深熔焊特征及优、缺点 (1)激光深熔焊的特征 1、具有高的深宽比。因为熔融金属围着圆柱形高温蒸气腔体形成并延伸向工件,焊缝逐渐酿成深而窄; 最小热输入。因为小孔内的温度十分高,熔化过程爆发得极快,输入工件热量很低,热变形和热影响区很小; 2、高致密性。因为充满高温蒸气的小孔有利于焊接熔池搅拌和气体逸出,导致生成无气孔的熔透焊缝。焊后高的冷却速度易使焊缝组织细微化; 3、强固焊缝。因为酷热热源和对非金属组分的充分吸收,降低杂质含量、改变夹杂尺寸和其在熔池中的散布。焊接过程无需电极或填充焊丝,熔化区受污染少,使得焊缝强度、韧性至少相当于甚至超越母体金属; 4、能够精确控制。因为聚焦光点很小,焊缝可以高精确定位。激光输出无“惯性”,可在高速下急停和重新起始,用数控光束移动技术可焊接繁杂工件; 5、非接触大气焊接过程。因为能量来自光子束,与工件无物理接触,所以没有外力施加工件。另外,磁和空气对激光都无影响。 (2)激光深熔焊的优点 1、由于聚焦激光比惯例办法具有高得多的功率密度,导致焊接速度快,受热影响区和变形都很小,还可以焊接钛等难焊的资料; 2、光束容易传输和控制,不需要经常更换焊枪、喷嘴,没有电子束焊接所需的抽真空,显著减少停机辅助时间,有荷系数和生产效率高; 3、由于纯化作用和高的冷却速度,焊缝强度、韧性和综合性能高; 4、由于平均热输入低,加工精度高,可减少再加工用度。激光焊接运转用度较低,可降低工件加工本钱; 5、能够有效控制光束强度和精细定位,容易实现自动化操作。 (3)激光深熔焊的缺点 1、焊接深度有限; 2、件装配要求高; 3、激光系统一次性投资较高。 ? ?
光纤激光焊接的优势,你知道哪些? 2020年10月30日
? ? ? ?随着电气机械、汽车、铁路、船舶、航空航天等行业的自动化进程的推进,激光焊接技术被应用得也越来越多。激光焊接设备也向多样式、多功率偏向开展。? ? ? ? ??光纤激光焊接机是一种高端、新型的焊接方法,一般是由"焊接主机"和"焊接工作台"配套组成,将激光束耦合至光纤,经过远距离的传输后,经过处理为平行的光线聚焦于工件实施连续焊接,由于出光的连续性所以焊接效果更牢固,焊缝更精细美观。 ? ? ? ?巨匠都说光纤激光焊接机好,那么光纤激光焊接机好在哪里? ? ? ? ?光纤激光焊接机具备普通焊接机能做到的焊接速度快、变形小、无气泡等效果以外,光纤激光器光束聚焦后的光斑最小可达10微米,这样出来的焊点十分小。并且由于它是一种连续波激光,因此满足了批量、连续焊接加工时所需要的高功率密度。 ? ? ? ?光纤激光焊接机因为智能化高,现成为了焊接领域的“明星”。光纤激光焊接机不但能焊接各种金属及其合金资料,并且可做到相同金属或者差别金属间的精密焊接,在轻量化要求较高的航空航天领域,光纤激光焊接轻质资料薄板也具有更大的优势,随着相关项目、技术的成熟,光纤激光焊接已广泛应用于航空航天设备、船舶制造、仪器仪表、机电产品、汽车制造等高端行业。 HY-振镜式激光焊接机 设备特点: A.焊接速度快,相比较古板的焊接方法速度是8倍以上; B.针对图形繁杂,焊点多的精密器件更有优势; C.可配置光纤传输YAG激光器和QCW光纤激光器,能够实现一拖二、一拖三工作方法; D.采用工业PC控制,可与生产线和自动线完美结合。 规范振镜台 优势: 1、振镜扫描速度快,扫描范畴大,焊接效率高,无需直线运动轴,本钱低; 2、振镜竖直高度手动调解,便当焦点调理; 3、YAG系列采用特有的能量负反响控制技术,能有效包管焊接一致性; 4、激光主机可选配时间分光,将激光分成2光束,实现一拖二的低本钱配置; 5、可选配CCD同轴监视,便当观察焊接效果; 6、可选配YAG、QCW高速分光、光纤激光器; 7、工作台可扩展X、Y水平移动电动轴,适用于焊接区域超越振镜扫描范畴的使用情况; 8、可根据客户需求定制专属机型,要求您来提,计划我们来做。
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激光精密加工有哪些技术优势? 2020年10月30日
? ? ? ?激光加工是将激光束作用于物体外表而引起物体形状或性能改变的加工过程,其实质是激光将能量通报给被加工资料,被加工资料爆发物理或化学变革,使其抵达加工的目的。加工技术可以分为4个目标:一般加工、微细加工(加工精度O.1mm_lμm)、精密加工(加工精度1μm-O.1μm)和超精密加工(加工精度高于O.1pm)。 激光精密加工技术优点: (1)范畴广泛:激光精密加工的对象范畴很宽,包括几乎所有的金属资料和非金属资料;适于资料的烧结、打孔、打标、切割、焊接、外表改性和化学气相沉积等。而电解加工只能加工导电资料,光化学加工只适用于易腐化资料,等离子加工难以加工某些高熔点的资料。 (2)精确细致:激光束可以聚焦到很小的尺寸,因而特别适合于精密加工。激光精密加工质量的影响因素少,加工精度高,在一般情况下均优于其它古板的加工办法。 (3)高速快捷:从加工周期来看,电火花加工的工具电极精度要求高、损耗大,加工周期较长;电解加工的加工型腔、型面的阴极模设计工作量大,制造周期亦很长;光化学加工工序繁杂;而激光精密加工操作简单,切缝宽度便当调控,可立即根据电脑输出的图样进行高速雕琢和切割、加工速度快,加工周期比其它办法均要短。 (4)平安可靠:激光精密加工属于非接触加工,不会对资料造成机械挤压或机械应力;相关于电火花加工、等离子弧加工,其热影响区和变形很小,因而能加工十分微小的零部件。 (5)本钱低廉:不受加工数量的限制,关于小批量加工效劳,激光加工更加低廉。关于大件产品的加工,大件产品的模具制造用度很高,激光加工不需任何模具制造,并且激光加工完全避免资料冲剪时形成的塌边,可以大幅度地降低企业的生产本钱提高产品的层次。 (6)切割缝细小:激光切割的割缝一般在0.1-0.2mm。 (7)切割面光滑:激光切割的切割面无毛刺。 (8)热变形小:激光加工的激光割缝细、速度快、能量集中,因此传到被切割资料上的热量小,引起资料的变形也十分小。 (9)节省资料:激光加工采用电脑编程,可以把差别形状的产品进行资料的套裁,最大限度地提高资料的利用率,大大降低了企业资料本钱。 (10)十分适合新产品的开发:一旦产品图纸形成后,马上可以进行激光加工,你可以在最短的时间内取得新产品的实物。 ? ? ? ?总而言之,激光精密加工技术比古板加工办法有许多优越性,其应用前景十分广阔。
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