С обновлением и развитием потребительской электронной продукции, такой как мобильные телефоны, планшетные компьютеры и ноутбуки, было применено большое количество новых процессов, новых материалов и новых структур. Алюминиевые сплавы обладают такими преимуществами, как легкий вес, высокая прочность, устойчивость к коррозии и хорошая формуемость. Он широко используется при производстве конструктивных элементов различной бытовой электроники.
Здесь проводится сравнение непрерывных волоконных лазеров и импульсных лазеров, которые широко используются в конструктивных элементах бытовой электроники из алюминиевых сплавов.
1. Сварочные дефекты
Основными дефектами лазерной сварки алюминиевого сплава являются поры и трещины, которые особенно заметны при импульсной лазерной сварке. Обычно считается, что поры, образовавшиеся при лазерной сварке алюминиевых сплавов, в основном вызваны испарением водородных пор и легкокипящих элементов сплава. Алюминиевый сплав имеет высокий коэффициент линейного расширения и высокое сварочное напряжение. Это эвтектический сплав, склонный к термическим трещинам. В особенности при лазерной импульсной точечной сварке время действия одного импульса короткое, скорость термического цикла высокая, а склонность к образованию трещин велика. Когда волоконный лазер используется для непрерывной шовной сварки алюминиевого сплава, время существования ванны расплава значительно увеличивается, что улучшает сварочное напряжение и влияние веществ с низкой температурой плавления на сварочные трещины, а также значительно снижает склонность к образованию трещин в сварке. сварочный процесс. В то же время увеличение времени существования ванны расплава также способствует выбросу газа в ванну расплава и уменьшает образование сварочных пор.
2. Прочность и стабильность
Сварочные трещины значительно снижают прочность сварных соединений, оказывают огромное влияние на практичность и надежность изделия и являются одним из самых вредных сварочных дефектов. Метод непрерывной сварки волоконным лазером для сварки алюминиевого сплава позволяет избежать сварочных трещин и эффективно улучшить прочность и стабильность сварного шва.
Сравнивается сварочное напряжение волоконного лазера и импульсной лазерной сварки одного и того же изделия из алюминиевого сплава. После расчета средняя сила натяжения волоконного лазера в 3,9 раза больше, чем у импульсного лазера, а стандартное отклонение данных силы натяжения составляет всего 1/3 от такового для импульсного лазера. Металлографический анализ комбинации показывает, что ширина сварного шва волоконного лазера намного меньше, чем у импульсной точечной сварки, но растягивающее усилие может достигать почти в 4 раза больше, чем у импульсного лазера. Это связано с тем, что: (1) сварка волоконным лазером выполняется в продольном направлении. Все еще существует удлинение на вышеуказанном участке, а фактическая эффективная площадь соединения не меньше, чем у импульсного паяного соединения; (2) Дефекты сварки, такие как поры и трещины в импульсном паяном соединении, приводят к тому, что его сварочная прочность намного ниже прочности основного материала, в то время как прочность материала сварного шва волоконным лазером.
3. Сварочная деформация
Алюминиевый сплав имеет большой коэффициент линейного расширения и склонен к сварочной деформации. Волоконный лазер CW имеет отличное качество луча, меньшее пятно, более концентрированную энергию, более высокую скорость и меньшее тепловложение, поэтому деформация продукта меньше, чем у традиционного лазера CW. В то же время, прочность компонентов ИТ-компонентов из алюминиевого сплава волоконным лазером намного выше, чем у импульсного лазера.
4. Внешний вид продукта
Компоненты IT предъявляют более высокие требования к внешнему виду, а материалы из алюминиевых сплавов подвержены сегрегации элементов, шероховатости поверхности, оксидному слою и т. Д., Что приводит к непостоянной скорости поглощения лазерного излучения на поверхности заготовки. Это явление больше влияет на точечную лазерную импульсную сварку. При использовании импульсной лазерной точечной сварки могут возникать такие проблемы, как несварка, разбрызгивание, дым и пыль, которые влияют на внешний вид и характеристики продукта, и их необходимо очищать дважды. Когда волоконный лазер непрерывно сваривает алюминиевый сплав, процесс сварки более стабилен, непросто производить брызги и дым, и его не нужно очищать дважды. Он лучше импульсного лазера по внешнему виду и процессу.
В заключении:
(1) Использование волоконного лазера для непрерывной шовной сварки компонентов из алюминиевого сплава позволяет избежать таких дефектов, как сварочные трещины и поры, которые часто возникают при точечной импульсной лазерной сварке, и значительно повысить прочность и стабильность сварки.
(2) Оптимизируя параметры сварки волоконным лазером, можно уменьшить сварочные искажения и повысить эффективность производства.
(3) При сварке компонентов из алюминиевого сплава непрерывным волоконным лазером сварной шов получается гладким и красивым, поэтому нелегко получить брызги, дым и т. Д.
