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            上海市青浦區雙聯路375號
            激光自動焊錫機的原理、優缺點及工藝參數

            來源:     2019-09-23


            自動焊錫機特性

            屬于熔融自動焊錫機,以激光束為能源,沖擊在焊件接頭上。
            激光束可由平面光學元件(如鏡子)導引,隨后再以反射聚焦元件或鏡片將光束投射在焊縫上。
            激光自動焊錫機屬非接觸式自動焊錫機,作業過程不需加壓,但需使用惰性氣體以防熔池氧化,填料金屬偶有使用。
            激光焊可以與MIG焊組成激光MIG復合焊,實現大熔深自動焊錫機,同時熱輸入量比MIG焊大為減小。

            激光自動焊錫機的主要優點

            (1)可將入熱量降到最低的需要量,熱影響區金相變化范圍小,且因熱傳導所導致的變形亦最低。
            (2)32mm板厚單道自動焊錫機的自動焊錫機工藝參數業經檢定合格,可降低厚板自動焊錫機所需的時間甚至可省掉填料金屬的使用。
            (3)不需使用電極,沒有電極污染或受損的顧慮。且因不屬于接觸式自動焊錫機制程,機具的耗損及變形接可降至最低。
            (4)激光束易于聚焦、對準及受光學儀器所導引,可放置在離工件適當之距離,且可在工件周圍的機具或障礙間再導引,其他自動焊錫機法則因受到上述的空間限制而無法發揮。
            (5)工件可放置在封閉的空間(經抽真空或內部氣體環境在控制下)。
            (6)激光束可聚焦在很小的區域,可自動焊錫機小型且間隔相近的部件。
            (7)可焊材質種類范圍大,亦可相互接合各種異質材料。
            (8)易于以自動化進行高速自動焊錫機,亦可以數位或電腦控制。
            (9)自動焊錫機薄材或細徑線材時,不會像電弧自動焊錫機般易有回熔的困擾。
            (10)不受磁場所影響(電弧自動焊錫機及電子束自動焊錫機則容易),能精確的對準焊件。
            (11)可自動焊錫機不同物性(如不同電阻)的兩種金屬。
            (12)不需真空,亦不需做X射線防護。
            (13)若以穿孔式自動焊錫機,焊道深一寬比可達10:1。
            (14)可以切換裝置將激光束傳送至多個工作站。

            激光自動焊錫機的主要缺點

            (1)焊件位置需非常精確,務必在激光束的聚焦范圍內。
            (2)焊件需使用夾治具時,必須確保焊件的最終位置需與激光束將沖擊的焊點對準。
            (3)最大可焊厚度受到限制滲透厚度遠超過19mm的工件,生產線上不適合使用激光自動焊錫機。
            (4)高反射性及高導熱性材料如鋁、銅及其合金等,自動焊錫機性會受激光所改變。
            (5)當進行中能量至高能量的激光束自動焊錫機時,需使用等離子控制器將熔池周圍的離子化氣體驅除,以確保焊道的再出現。
            (6)能量轉換效率太低,通常低于10%。
            (7)焊道快速凝固,可能有氣孔及脆化的顧慮。
            (8)設備昂貴。

            激光自動焊錫機的工藝參數

            (1)功率密度。功率密度是激光加工中最關鍵的參數之一。采用較高的功率密度,在微秒時間范圍內,表層即可加熱至沸點,產生大量汽化。因此,高功率密度對于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。對于較低功率密度,表層溫度達到沸點需要經歷數毫秒,在表層汽化前,底層達到熔點,易形成良好的熔融自動焊錫機。因此,在傳導型激光自動焊錫機中,功率密度在范圍在10^4~10^6W/CM^2。
            (2)激光脈沖波形。激光脈沖波形在激光自動焊錫機中是一個重要問題,尤其對于薄片自動焊錫機更為重要。當高強度激光束射至材料表面,金屬表面將會有60~98%的激光能量反射而損失掉,且反射率隨表面溫度變化。在一個激光脈沖作用期間內,金屬反射率的變化很大。
            (3)激光脈沖寬度。脈寬是脈沖激光自動焊錫機的重要參數之一,它既是區別于材料去除和材料熔化的重要參數,也是決定加工設備造價及體積的關鍵參數。
            (4)離焦量對自動焊錫機質量的影響。激光自動焊錫機通常需要一定的離做文章一,因為激光焦點處光斑中心的功率密度過高,容易蒸發成孔。離開激光焦點的各平面上,功率密度分布相對均勻。離焦方式有兩種:正離焦與負離焦。焦平面位于工件上方為正離焦,反之為負離焦。按幾何光學理論,當正負離焦平面與自動焊錫機平面距離相等時,所對應平面上功率密度近似相同,但實際上所獲得的熔池形狀不同。負離焦時,可獲得更大的熔深,這與熔池的形成過程有關。實驗表明,激光加熱50~200us材料開始熔化,形成液相金屬并出現問分汽化,形成市壓蒸汽,并以極高的速度噴射,發出耀眼的白光。與此同時,高濃度汽體使液相金屬運動至熔池邊緣,在熔池中心形成凹陷。當負離焦時,材料內部功率密度比表面還高,易形成更強的熔化、汽化,使光能向材料更深處傳遞。所以在實際應用中,當要求熔深較大時,采用負離焦;自動焊錫機薄材料時,宜用正離焦。

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            成立于1997年,總公司主營業務是以高精密床制造,高精度刀具,以及機床周邊產品!
            2006年,公司在國內同行業已屬領先,在公司董事會商議下,同時開展自動化事業部,磨床事業部,珩磨事業部,刀具事業部,并于2014年將自動化設備制造分離出來,成立了SK-China公司。

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