Как лазерная сварная медь?

Медь имеет беспрецедентную электрическую проводимость и коррозионную стойкость. Тем не менее, этот удивительный металл может быть сложно работать с, когда дело доходит до сварки. Его высокая теплопроводность и отражательная способность затрудняют использование традиционных методов. Лазерная сварка предлагает мощное решение этих проблем, раскрывая потенциал меди с ее точным управлением тепла и фокусом.

В этой статье, we'. Исследуйте проблемы, связанные с этим уникальным металлом, исследуйте наиболее эффективные методы лазерной сварки и предоставьте вам знания для достижения высококачественных и надежных сварных швов.

Проблемы пайки меди

Медь имеет превосходную лазерную энергию, электрическую проводимость, теплопроводность и коррозионную стойкость. Благодаря этим качествам медь имеет широкое применение в различных отраслях промышленности. Однако, когда дело доходит до лазерной сварки, этот универсальный металл представляет свой собственный набор проблем из-за своих уникальных физических и химических свойств.

1. Теплопроводность (теплопроводность)

Медь имеет самую высокую теплопроводность среди других металлов машиностроения. Тепло, применяемое при сварке, быстро испаряется по всему материалу, что затрудняет локализацию тепла, необходимого для создания мощного сварного бассейна. Это может привести к неполному синтезу, слабым сварным швам и повышенной устойчивости к трещинам.

2. 3. Отражательная способность

Медь также имеет высокую светоотражающую способность и высококачественные сварные швы, которые могут привести к еще одному слою сложности при использовании. Лазерный луч отражается с поверхности и уменьшает энергию, поглощаемую металлом. Это требует более высокой мощности лазера, что еще более усугубляет проблемы теплового испарения и вызывает сварочные дефекты меди, такие как пористость и брызги.

3. 5. Окисление

Медь легко образует оксиды при высоких температурах, что создает огромные проблемы для сварки. Эти оксиды могут загрязнять сварный шов, ослаблять его механические свойства и вносить в него элементы, разрушающие целостность сварного шва. Если вы хотите избежать этой проблемы, вам, возможно, нужно быть более осторожным с вашими методами экранирования и выбора потока.

В дополнение к этим ключевым характеристикам, многие другие факторы способствуют сложности пайки меди. Его высокий коэффициент теплового расширения может привести к искривлению и деформации при сварке. Кроме того, наличие подходящих наполнителей для паяния является ограниченным, что усугубляет проблемы, связанные с паянием.

Преимущества лазерной сварки меди

Лазерная сварка стала технологией выбора для соединения медных компонентов, так как она предлагает много преимуществ по сравнению с традиционными методами, такими как дуговая сварка или сварка. Ниже перечислены некоторые из основных преимуществ:

1. Сварные швы высокого качества

Точная подача энергии процесса сварки производит чистые, прочные сварные швы с минимальным тепловым искажением.

2. Процесс глубокой сварки

Сфокусированный лазерный луч лазерной сварки обеспечивает более глубокое проникновение сварных швов по сравнению с традиционными методами. Он также известен для повышения совместной прочности и сопротивления.

3. Процесс сварки теплопроводности

Локальное нагревание сварки меди сводит к минимуму зону нагрева, тем самым уменьшая искривление и растрескивание.

4. Повышение электропроводности

Процесс сварки меди облегчает точное управление и защиту инертного газа. В то же время, он может предотвратить окисление и поддерживать отличную проводимость меди в сварной области.

Какой метод лазерной сварки лучше всего подходит для меди?

Определение лучшего метода лазерной сварки меди в значительной степени зависит от предпочтений и требований заказчика. Ниже приведены некоторые из лучших методов пайки меди:

1. Лазерная сварка методом непрерывной волны (CW)

Наряду с другими процессами лазерной сварки, непрерывная лазерная сварка волн подходит для глубокой сварки толстых медных секций. В отличие от других прерывивающихся лазерных технологий, лазерные CW-лазеры обеспечивают непрерывный луч энергии и стабильный луч.

Преимущество:

Обеспечивает постоянную тепловую подачу.

Скорость сварки высокая, а эффективность высокая.

Хороший контроль глубины сварки.

Недостаток:

Энергия должна быть тщательно контролирована, чтобы избежать избыточного ввода тепла и искажений.

Может не подходить для тонкого нарезания из-за высокого теплового проникновения.

2. Зеленый диодный лазер

Лазеры с зелеными диодами лучше всего подходят для соединения тонких медных листов, микросварки и производства присадок. Вместо широких длин волны традиционных лазеров, они излучают концентрированный зеленый свет, который идеально совместим с методами сварки меди.

Преимущество:

Из-за более короткой длины волны (около 515 нанометров).

Тепловая мощность снижается по сравнению с обычными инфракрасными лазерами, что сводит к минимуму искажения и брызги.

Точное управление размерами сварных швов и зоны нагрева.

Недостаток:

Ограниченная мощность по сравнению с другими типами лазеров.

Относительно новая технология.

Расходы на оборудование выше.

3. Волоконный лазер

Волоконные лазеры стали сильными конкурентами, предлагая универсальные и эффективные решения для сварки меди. Эти лазеры лучше всего подходят для различных толщины меди и универсальности применения.

Преимущество:

Высокая мощность и качество луча.

Подходит как для тонких, так и для толстых секций.

Гибкие параметры длины волны (915 нм, 1064 нм) могут быть адаптированы для конкретных медных сплавов.

Компактный и эффективный дизайн.

Недостаток:

Чистая медь имеет более низкую скорость поглощения.

Требует тщательной оптимизации параметров, чтобы избежать проблем, связанных с температурой

4. Инфракрасный лазер

Инфракрасные лазеры известны для подключения деликатных компонентов, таких как провода и схемы в смартфонах, сенсорах и печатных плат. Они также используются для сварки аккумуляторных батарей, бюстгальтеров и теплообменников для электромобилей. Кроме того, инфракрасные лазеры могут использоваться для создания легких и прочных конструкций для самолетов и космических аппаратов.

Преимущество:

По сравнению с новейшими лазерными технологиями, инфракрасные лазеры предлагают более доступный вариант для сварки меди.

Инфракрасная лазерная сварка — это зрелая технология с развитой инфраструктурой и легкодоступным оборудованием.

Инфракрасные лазеры могут быть использованы с различными методами сварки, в Том числе проводной сварки, замочной сварки и глубокой проникающей сварки.

Недостаток:

Высокая тепловая мощность может вызывать брызги и пористость сварного шва.

Этот процесс требует дополнительной очистки и может повлиять на прочность соединения.

Большие HAZ и потенциальные искажения делают инфракрасные лазеры менее пригодными для высокоточной сварки тонкого медного листа. 

Ссылки на соответствующие продукты

Машина для лазерной сварки волокон