銅的可再生激光焊接工藝
激光材料加工銅的先決條件是聚焦激光輻射和銅表面之間的直接互相作用,銅表面需要吸收輻射的一部分。
覆蓋兩種波長 將532nm波長的激光脈沖覆蓋到1μm波長的激光脈沖上能顯著改善銅焊中經(jīng)常遇到的重現(xiàn)性差的問題。如果兩個(gè)激光束使用相同的上色補(bǔ)償透鏡進(jìn)行聚焦,它通常會(huì)導(dǎo)致銅表面從焊接位置的中心到邊緣加熱。這是由于綠光波長更好的吸收特性,從而提高銅的溫度,最終提高兩個(gè)波長的吸收能力。當(dāng)吸收率增加后,表面特征的差異就沒那么大的影響。例如,如果一個(gè)激光束由15%綠光和85%紅光組成,兩種波長的不同初始吸收能力也考慮在內(nèi),大約相同能量的綠色和紅外輻射會(huì)被吸收(在室溫下)。圖2顯示在300μm厚的銅片上進(jìn)行純紅外焊接(約1 MW/cm2)、純綠光焊接(約1 MW/cm2)以及兩種波長的組合焊接的結(jié)果。理論上, 兩種波長的光斑尺寸大約都是200μm。當(dāng)使用純紅外脈沖時(shí),沒有觀察到熔化的銅表面,當(dāng)使用純綠色脈沖時(shí),可以看到一些熔化,而將兩種脈沖進(jìn)行覆蓋時(shí),會(huì)導(dǎo)致焊縫池明顯增大。 工藝細(xì)節(jié) 選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)募t外脈沖形式可以讓相對(duì)的綠光部分(比如轉(zhuǎn)換效率)進(jìn)行調(diào)整。圖3顯示了一個(gè)典型的紅外脈沖形式和由此產(chǎn)生的綠色轉(zhuǎn)換。激光脈沖可以分成三個(gè)階段,后面將更詳細(xì)地描述。在激光脈沖的開始階段(0.5到1 ms),將有意設(shè)置脈沖強(qiáng)度以確保頻率翻倍的紅外輻射的比例最高。紅外和綠色輻射的組合將加熱銅表面,直到紅光的吸收能力足夠高,銅表面開始熔化。在熔化階段,典型的脈沖功率值在0.5和2.0kW之間,具體數(shù)據(jù)取決于銅片的厚度。一旦銅開始熔化,脈沖功率急劇減少。盡管這意味著接下來只能轉(zhuǎn)換很少的綠光,但在熔化階段,紅光的吸收足夠高。從這一點(diǎn)開始,將只繼續(xù)使用紅光進(jìn)行焊接(綠色分量可以忽略不計(jì))。焊接階段的持續(xù)時(shí)間取決于焊接點(diǎn)的范圍和深度。當(dāng)脈沖結(jié)束時(shí),使用定義的時(shí)間恒定量來降低功率,從而對(duì)焊接的冷卻階段產(chǎn)生積極影響,也就是其冶金和力學(xué)性能(例如硬度)。 |
1.行業(yè)新聞、市場分析。 2.新品新技術(shù)(最新研發(fā)出來的產(chǎn)品技術(shù)介紹,包括產(chǎn)品性能參數(shù)、作用、應(yīng)用領(lǐng)域及圖片); 3.解決方案/專業(yè)論文(針對(duì)問題及需求,提出一個(gè)解決問題的執(zhí)行方案); 4.技術(shù)文章、白皮書,光學(xué)軟件運(yùn)用技術(shù)(光電行業(yè)內(nèi)技術(shù)文檔);
如果想要將你的內(nèi)容出現(xiàn)在這里,歡迎聯(lián)系我們,投稿郵箱:service@opticsky.cn
專業(yè)技術(shù)
24小時(shí)人氣排行
最新文章
- 低成本高速度——一種新型高速三維隨機(jī)讀取顯微鏡
- “超構(gòu)光學(xué)與非線性光子學(xué)”國際研討會(huì)在天津舉行
- 小米“變焦鏡頭以及拍攝裝置”專利公布
- 國產(chǎn)首條超高世代基板玻璃生產(chǎn)線點(diǎn)火投產(chǎn)
- 舜宇光學(xué)“光學(xué)攝影鏡頭”專利公布
- 北京理工大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)開辟片上光學(xué)研究新領(lǐng)域
- 利用激光冷原子方法制備成基于自旋的薛定諤貓態(tài)
- 西南激光產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展聯(lián)盟成立
- 諾爾光電“單光子雪崩二極管圖像傳感器及其制造方法”專利公布
- 國家大科學(xué)裝置“先進(jìn)阿秒激光設(shè)施”(西安部分)啟動(dòng)建設(shè)