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激光焊接機(jī)能焊銅嗎
激光束焊接在大規(guī)模生產(chǎn)中效率很高,通過(guò)獲得相對(duì)較高的強(qiáng)度,可以克服銅的高導(dǎo)熱性。另一方面,銅對(duì)典型激光電源(波長(zhǎng)范圍為900至1080 nm)波長(zhǎng)的吸收系數(shù)相對(duì)較低。這就需要更高的光束強(qiáng)度,與鋼或鋁焊接相比,這意味著更小的光斑尺寸或更高的激光束功率。
激光焊接機(jī)能焊銅嗎?如果使用傳統(tǒng)紅外激光器來(lái)焊接固態(tài)銅,我們發(fā)現(xiàn)僅有5%的能量產(chǎn)生作用,剩余的95%的能量都被浪費(fèi)了。這是非常低效的,也是我們不愿意用紅外激光焊接銅的最根本原因。也因?yàn)槿绱?,紅外激光焊接銅的過(guò)程往往運(yùn)行不穩(wěn)定,于是導(dǎo)致廢品率很高。
后來(lái)發(fā)現(xiàn),波長(zhǎng)為450nm的藍(lán)光激光是一種理想的焊接有色金屬特別是銅的方法。銅吸收藍(lán)光的強(qiáng)度效率是吸收紅外線的13倍。
如果使用紅外激光焊接,當(dāng)固態(tài)銅吸收了足夠多的能量而熔化后,由于液態(tài)銅比固態(tài)銅吸收紅外能量的效率高出很多,紅外激光的過(guò)高能量會(huì)在熔池中產(chǎn)生微型“爆炸”,從而降低接頭的機(jī)械和電氣完整性。雖然可以通過(guò)可調(diào)的激光光束使缺陷最小化,但很難徹底消除,而且也難以避免會(huì)增加處理時(shí)間。相比之下,液態(tài)銅和固態(tài)銅對(duì)藍(lán)光的吸收率幾乎相同,發(fā)起焊接(固態(tài)銅)的參數(shù)與維持焊接(液態(tài)銅)所需的參數(shù)相同,這就使工藝非常簡(jiǎn)單,可快速生產(chǎn)高質(zhì)量的焊接效果。
激光焊接機(jī)能焊銅,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)比較,與紅外激光相比,使用藍(lán)光激光焊接銅所需的總能量消耗大約會(huì)減少84%,而焊接金所需的總能量消耗會(huì)減少92%。以功率而言,一千瓦足夠焊接銅,0.5千瓦足夠焊接金,而換做紅外激光,可能需要十千瓦。
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