隨著現(xiàn)代激光技術(shù)的發(fā)展，激光在不同行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也更加深入，不僅解決了傳統(tǒng)加工中存在的不足，同時也在工藝上面取得了眾多的突破。
目前，激光焊接技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于3c領(lǐng)域，手機各類模組、中板蓋板等各種工業(yè)制造中。近年來新能源汽車、3d打印等行業(yè)的快速發(fā)展，也讓激光精密焊接成為了市場的新需求。
近期，針對精密焊接的穩(wěn)定性，創(chuàng)鑫激光焊接工程師特做了相關(guān)實驗分析。
實驗方法
使用創(chuàng)鑫激光的mfqs-150w/1500w準連續(xù)光纖激光器對不銹鋼進行精密點焊，激光點焊實驗在掃描振鏡激光焊接平臺上進行，采用旁軸輔助氣體保護。在不同激光峰值功率（300w、600w、900w、1200w、1500w）情況下，優(yōu)化出光波形及工藝參數(shù)，確保焊點成型質(zhì)量，分別在不銹鋼片上打出50個焊點，通過測量五組參數(shù)下的焊點尺寸，分析焊點均勻度及激光器出光穩(wěn)定性。
▲圖1不銹鋼片上50個焊點圖
▲圖2 焊點放大圖
實驗結(jié)果
1.激光峰值功率300w時實驗效果
1）測試波形
出光波形
脈寬(ms)
功率(w)
頻率(hz)
1
1.5
300
1
2
3.5
300
1
3
3.8
0
1
2）不銹鋼上50個焊點尺寸（mm）數(shù)據(jù)如下：
1.24
1.239
1.245
1.236
1.214
1.222
1.211
1.218
1.228
1.236
1.217
1.258
1.222
1.233
1.221
1.225
1.212
1.222
1.19
1.238
1.225
1.269
1.25
1.171
1.23
1.238
1.233
1.249
1.269
1.213
1.174
1.224
1.213
1.248
1.218
1.249
1.23
1.234
1.209
1.22
1.25
1.241
1.217
1.22
1.255
1.224
1.19
1.253
1.266
1.177
3）圖表分析
4）結(jié)論：焊點尺寸范圍為1.1~1.3mm，平均焊點尺寸1.22mm，焊點波動9.8%，焊點均勻、出光穩(wěn)定，能滿足精密焊接需求。
2.激光峰值功率600w時實驗效果
1）測試波形
出光波形
脈寬(ms)
功率(w)
頻率(hz)
1
1.5
600
1
2
3.5
600
1
3
3.8
0
1
2）不銹鋼上50個焊點尺寸（mm）數(shù)據(jù)如下：
2.001
2.082
1.992
2.065
1.973
1.967
1.914
2.060
1.832
1.962
1.974
2.051
1.869
2.030
1.856
1.800
2.091
1.821
1.947
1.941
2.069
1.960
1.936
1.892
2.000
1.783
1.891
2.038
1.841
1.788
2.083
1.902
1.968
1.860
2.031
1.935
1.888
1.890
1.854
2.001
1.920
2.068
1.980
1.900
2.043
1.808
1.808
1.860
1.800
1.912
3）圖表分析
4）結(jié)論：焊點尺寸范圍為1.79~2.1mm，平均焊點尺寸1.94mm，焊點波動8.2%，焊點均勻、出光穩(wěn)定，能滿足精密焊接需求。
3.激光峰值功率900w時實驗效果
1）測試波形
出光波形
脈寬(ms)
功率(w)
頻率(hz)
1
1.5
900
1
2
3.5
900
1
3
3.8
0
1
2）不銹鋼上50個焊點尺寸（mm）數(shù)據(jù)如下：
2.548
2.538
2.462
2.5
2.544
2.496
2.466
2.464
2.573
2.543
2.53
2.522
2.454
2.419
2.534
2.543
2.561
2.518
2.425
2.433
2.464
2.551
2.531
2.424
2.539
2.318
2.518
2.538
2.448
2.517
2.551
2.302
2.469
2.465
2.497
2.49
2.438
2.343
2.572
2.27
2.449
2.381
2.448
2.453
2.527
2.459
2.498
2.545
2.472
2.528
3）圖表分析
4）結(jié)論：焊點尺寸范圍為2.3~2.57mm，平均焊點尺寸2.48mm，焊點波動7.2%，焊點均勻、出光穩(wěn)定，能滿足精密焊接需求。
4.激光峰值功率1200w時實驗效果
1）測試波形：
出光波形
脈寬(ms)
功率(w)
頻率(hz)
1
1.5
1200
1
2
3.5
1200
1
3
3.8
0
1
2）不銹鋼上50個焊點尺寸（mm）數(shù)據(jù)如下：
2.679
2.75
2.762
2.718
2.725
2.818
2.828
2.612
2.882
2.86
2.656
2.891
2.658
2.805
2.753
2.69
2.832
2.708
2.821
2.837
2.569
2.87
2.811
2.841
2.69
2.764
2.83
2.714
2.802
2.712
2.827
2.834
2.782
2.716
2.826
2.689
2.802
2.856
2.964
2.718
2.747
2.732
2.433
2.75
2.781
2.758
2.831
2.831
2.904
2.595
3) 圖表分析
4）結(jié)論：焊點尺寸范圍為2.43~2.97mm，平均焊點尺寸2.76mm，焊點波動7.6%，焊點均勻、出光穩(wěn)定，能滿足精密焊接需求。
5、激光峰值功率1500w時實驗效果
1）測試波形
出光波形
脈寬(ms)
功率(w)
頻率(hz)
1
1.5
1500
1
2
3.5
1500
1
3
3.8
0
1
2）不銹鋼上50個焊點尺寸（mm）數(shù)據(jù)如下：
2.747 2.801 2.962 2.715 2.88 3.091 3.055 2.719 2.956 2.916
2.882 2.974 2.734 2.772 2.869 2.944 2.665 2.845 3.006 2.878
3.015 2.889 2.933 2.786 2.878 2.975 2.806 2.99 2.955 2.912
2.963 2.834 2.931 3.005 2.861 2.835 2.851 3.106 3.036 2.818
2.849 2.88 2.942 2.828 2.858 2.783 3.052 2.942 2.855 2.979
3）圖表分析
4）結(jié)論：焊點尺寸范圍為2.67~3.12mm，平均焊點尺寸2.89mm，焊點波動7.6%，焊點均勻、出光穩(wěn)定，能滿足精密焊接需求。
總結(jié)
通過實驗結(jié)果分析可見，激光峰值功率分別為300w、600w、900w、1200w、1500w時，焊點尺寸波動保持在8%范圍內(nèi)，能量集中且穩(wěn)定，焊點均勻，能夠很好的滿足消費類電子產(chǎn)品精密點焊及金銀首飾的修補焊接，如電子產(chǎn)品的殼體、屏蔽罩、usb接頭、導電貼片、金銀首飾等。
▲精密點焊樣品
準連續(xù)光纖激光器的優(yōu)勢：
1：整機方式，無需客戶進行2次整合集成；
2：風冷冷卻方式，減少水冷機；
3：自帶波形軟件編輯功能；
4：兼容模擬信號控制；
5：結(jié)構(gòu)簡單，體積小，輕便；
6：光束質(zhì)量好，能量穩(wěn)定性高；
7：光纖結(jié)構(gòu)，壽命超長。