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藍光激光焊接的優(yōu)勢
時間：2022-07-19 15:31 閱讀：3236 次
在銅的激光加工中，多次高吸收有助于獲得高質(zhì)量、均勻的焊接結(jié)果。藍色激光束的可用性開辟了新的應用可能性。不僅適用于銅、金等有色金屬的激光加工，也適用于不同金屬的焊接。下面介紹藍光激光焊接的優(yōu)勢。
波長越短意味著更高的光子能量，利于提升材料對激光的吸收率。藍光激光器相較于工業(yè)加工常用的光纖激光器，金屬材料在450nm處的吸收率提升了10-60%，尤其對銅、金等高反射金屬材料吸收率的提升更為明顯。藍光激光器在銅的焊接上所需的能耗比紅外激光器低84%，在金的焊接上甚至要低92%。這意味著，當紅外激光器需要10 kW的激光功率來焊接銅或金材時，使用藍光激光器僅需要約1 kW或0.5 kW的功率。
此外，半導體激光技術(shù)允許在毫秒內(nèi)對激光功率進行精細分級調(diào)節(jié)，從而最佳地適應工藝要求。無論焊接前材料的表面質(zhì)量如何，銅焊接過程中產(chǎn)生的焊縫都非常干凈和光滑。它們具有極好的導電性，在相鄰的材料區(qū)域只有少量的飛濺。材料效率也特別高，因為藍光激光一方面不需要在接縫區(qū)域進行任何重疊或材料加固。
藍光激光焊接的優(yōu)勢來源于材料對450 nm波長吸收的物理特性。這些固有的物理特性提高了藍光的焊接效率，缺點是功率低。據(jù)了解，目前世界上最高功率的藍光激光器是1500W。尚需要開發(fā)高功率藍光激光器的關(guān)鍵技術(shù)，例如制造可靠的藍色氮化鎵(GaN)二極管、耦合和組合光學。
在再生能源和替代驅(qū)動領(lǐng)域，藍色激光器在生產(chǎn)中的應用有著新的潛力。例如，在電動汽車的制造過程中，銅的加工量比內(nèi)燃機轎車的加工量更多，為藍色激光提供了更多的應用可能。例如，在電池制造中，10微米薄銅箔被連接在一起或與其他金屬連接在一起。這是異種金屬第一次通過藍光高功率半導體激光器實現(xiàn)連接。
以上就是藍光激光焊接的優(yōu)勢，藍光激光器提高了焊接速度，可直接轉(zhuǎn)化為更快的生產(chǎn)效率，以及最大程度地減少生產(chǎn)停機時間；焊接質(zhì)量的一致性可大大提高生產(chǎn)良品率；無飛濺和無孔隙的高質(zhì)量焊縫，以及更高的機械強度和更低的電阻率等獨特優(yōu)勢拓寬了工藝范圍。此外，藍色激光還可以進行導熱焊接模式，這是近紅外激光所無法實現(xiàn)的。相對于紅外激光，藍光半導體激光器對非鋼鐵金屬加工，擁有很大的優(yōu)勢，在電子、能源、汽車、電池等領(lǐng)域?qū)⒂泻艽蟮陌l(fā)揮空間。
波長越短意味著更高的光子能量，利于提升材料對激光的吸收率。藍光激光器相較于工業(yè)加工常用的光纖激光器，金屬材料在450nm處的吸收率提升了10-60%，尤其對銅、金等高反射金屬材料吸收率的提升更為明顯。藍光激光器在銅的焊接上所需的能耗比紅外激光器低84%，在金的焊接上甚至要低92%。這意味著，當紅外激光器需要10 kW的激光功率來焊接銅或金材時，使用藍光激光器僅需要約1 kW或0.5 kW的功率。
此外，半導體激光技術(shù)允許在毫秒內(nèi)對激光功率進行精細分級調(diào)節(jié)，從而最佳地適應工藝要求。無論焊接前材料的表面質(zhì)量如何，銅焊接過程中產(chǎn)生的焊縫都非常干凈和光滑。它們具有極好的導電性，在相鄰的材料區(qū)域只有少量的飛濺。材料效率也特別高，因為藍光激光一方面不需要在接縫區(qū)域進行任何重疊或材料加固。
藍光激光焊接的優(yōu)勢來源于材料對450 nm波長吸收的物理特性。這些固有的物理特性提高了藍光的焊接效率，缺點是功率低。據(jù)了解，目前世界上最高功率的藍光激光器是1500W。尚需要開發(fā)高功率藍光激光器的關(guān)鍵技術(shù)，例如制造可靠的藍色氮化鎵(GaN)二極管、耦合和組合光學。
在再生能源和替代驅(qū)動領(lǐng)域，藍色激光器在生產(chǎn)中的應用有著新的潛力。例如，在電動汽車的制造過程中，銅的加工量比內(nèi)燃機轎車的加工量更多，為藍色激光提供了更多的應用可能。例如，在電池制造中，10微米薄銅箔被連接在一起或與其他金屬連接在一起。這是異種金屬第一次通過藍光高功率半導體激光器實現(xiàn)連接。
以上就是藍光激光焊接的優(yōu)勢，藍光激光器提高了焊接速度，可直接轉(zhuǎn)化為更快的生產(chǎn)效率，以及最大程度地減少生產(chǎn)停機時間；焊接質(zhì)量的一致性可大大提高生產(chǎn)良品率；無飛濺和無孔隙的高質(zhì)量焊縫，以及更高的機械強度和更低的電阻率等獨特優(yōu)勢拓寬了工藝范圍。此外，藍色激光還可以進行導熱焊接模式，這是近紅外激光所無法實現(xiàn)的。相對于紅外激光，藍光半導體激光器對非鋼鐵金屬加工，擁有很大的優(yōu)勢，在電子、能源、汽車、電池等領(lǐng)域?qū)⒂泻艽蟮陌l(fā)揮空間。
