Волоконно-лазерная сварка MOPA разнородных металлических материалов

Jun 22, 2022 Оставить сообщение

Хотя волоконные лазеры MOPA (главный усилитель мощности генератора) традиционно известны для промышленной маркировки и гравировки, они быстро стали ведущим решением для высокоточной-точной обработки. Лазеры MOPA, характеризующиеся сверх-широким диапазоном ширины импульса, высокой пиковой мощностью, регулируемыми частотами и исключительным качеством луча, обеспечивают выдающиеся характеристики при сварке сверх-тонких разнородных металлических материалов. Сегодня эта технология широко применяется в высокотехнологичных секторах-, особенно в 3C-электронике и новых энергетических транспортных средствах (NEV).

 

Основные преимущества систем лазерной сварки MOPA

 

Система волоконной лазерной сварки MOPA работает за счет разделения частоты импульса и его ширины. Благодаря независимой модуляции этих двух ключевых параметров лазер поддерживает стабильно высокую и стабильную пиковую мощность в более широком спектре комбинаций материалов.

Industrial MOPA fiber laser welding machine with galvanometer scanning system for dissimilar metals

Система волоконной лазерной сварки MOPA

 

К основным техническим преимуществам относятся:

  • Превосходное качество луча:Создает высокосфокусированное лазерное пятно, идеально подходящее для сверхточной микропрорезки.
  • Минимальная зона-теплового воздействия (HAZ):Сверх-узкая ширина импульса предотвращает тепловые искажения, что делает его идеально подходящим для ультра-тонких листов и фольги.
  • Универсальная настройка параметров:Широкие возможности регулировки частоты и длительности импульса позволяют операторам точно соответствовать термическим требованиям для различных свойств материалов.
  • Бесплатная поддержка-Дизайн:Компактная система-с воздушным охлаждением и встроенным красным-указателем, не требующая расходных материалов.

 

Оптимизация процессов и инженерное руководство

Для обеспечения структурной целостности и качества поверхности при сварке разнородных металлов рекомендуется соблюдать следующие технологические протоколы:

  1. Выбор мощности лазера:Сварочный аппарат волоконного лазера MOPA должен быть откалиброван в соответствии со спецификациями материала. Более толстые детали и материалы с более высокой оптической отражательной способностью (например, медь и алюминий) требуют конфигураций с более высокой мощностью лазера.
  2. Траектория сварки:В зависимости от геометрии зоны соединения для балансировки распределения энергии следует использовать либо спиральную точечную сварку, либо сварку с качанием.
  3. Оптическая конфигурация:Настоятельно рекомендуется использовать гальванометрическую сканирующую сварку. Из-за высокой пиковой мощности, используемой во время обработки, следует устанавливать фокусирующие линзы из плавленого кварца или композита f-theta, чтобы устранить эффект термического линзирования и тем самым обеспечить стабильность обработки.
  4. Настройка параметров:Сочетание короткой-–-ширины импульса, высоких частот и низкой-–-скорости сканирования позволяет получить плоские, гладкие сварные швы, гарантируя при этом очень прочное металлургическое соединение.

 

Ключевые отраслевые приложения

 

1. Индустрия электроники 3C (смартфоны и компьютеры)

Лазерная сварка играет решающую роль в повышении структурной целостности и производительности внутренних электронных компонентов. В производстве смартфонов лазеры MOPA широко используются для сварки таких компонентов, как шрапнель средней пластины, шрапнель антенны и шрапнель модуля камеры.

  • Материалы:Обычно это сварка металлов с никелевым покрытием, таких как никелированная-медь, позолоченный-алюминий, медная-сталь или позолоченная-сталь, с корпусом из алюминия или алюминиевого-магниевого сплава.
  • Результат:Лазер MOPA точно приваривает эти контакты к проводящим зонам, обеспечивая эстетически безупречные места сварки и высокую прочность соединения. Он эффективно предотвращает окисление и коррозию без ущерба для электропроводности.

 

Precision MOPA fiber laser welding of gold-plated shrapnel on a smartphone middle plate

Осколочная сварка средней пластины смартфона

 

Micro laser welding joint on delicate 3C electronic sensor components

Лазерная сварка электронных компонентов 3C

 

2. Аккумуляторная и новая энергетическая промышленность

С экспоненциальным ростом нового энергетического сектора импульсные лазеры MOPA стали незаменимы для сборки литий-ионных и силовых аккумуляторов. Эта технология обеспечивает бесшовное соединение вкладок и разъемов с сильно различающимися тепловыми свойствами.

  • Материалы:Соединение алюминиевых, никелевых или медно-никелевых шин/выводов с электродами батареи (обычно из чистого алюминия или меди).
  • Результат:Лазерная сварка MOPA обеспечивает более глубокое проплавление, чем традиционные лазеры, при этом сводя к минимуму зону теплового-воздействия вокруг чувствительных элементов батареи. Это обеспечивает высокую механическую прочность-на отрыв без ущерба для электрического сопротивления или проводимости соединения.

 

MOPA laser welded aluminum busbar connector for EV power battery pack packs

Сварка соединителей алюминиевых шин аккумуляторов электромобилей

 

Deep penetration MOPA fiber laser welding on cylindrical lithium-ion battery electrodes

Лазерная сварка электродом литий-ионного аккумулятора

 

3. Другие прецизионные отрасли промышленности

Помимо бытовой электроники и аккумуляторов для электромобилей, лазерная сварка MOPA широко используется для изготовления-прецизионных компонентов в различных отраслях, в том числе:

  • Корпуса розеток для сетевых кабелей(Много-экранированные корпуса)
  • Электронные радиаторы(Нежное соединение плавников-с-основанием)
  • Автомобильные прецизионные детали(Прецизионные приводы и датчики)

 

MOPA laser lap welding on multi-interface network RJ45 cable socket shielding shell

Лазерная сварка корпуса розетки-сетевого кабеля

 

Fiber laser welding of thin copper fins to aluminum base for electronic heat sinks

LASER сварка для радиатора

 

High-strength laser welded joints on precision automotive structural components

Лазерная сварка автомобильных деталей