激光焊锡系统中,激光是尤为重要的一个部分,激光也是决定焊接质量好坏的关键因素。松盛光电来给大家介绍激光锡焊中激光的特点介绍。
激光焊接机的激光原理:激光焊接的光源采用激光发光二极管,可以通过光学系统准确地聚焦在焊接点上。激光焊接的优点是可以精确控制和优化焊接所需的能量。适用场合是选择性回流焊工艺或使用锡线的连接器。
激光焊锡系统的激光有什么特点?
对于激光焊接,通常认为焊接深度基本上与激光功率成线性关系。光束模式决定了焦点的能量分布,并且对激光加工产生重要影响。
这些是激光焊接机的激光束的能量特性。 此外,激光焊接机不需要使用电极,也不必担心电极污染或损坏。 光束模式决定了焦点的能量分布,并且对激光加工产生重要影响。
当激光束为基本模式时,可以获得最大的焊接深度和纵横比。 光束模式阶数越高,激光束的能量分布越发散,焊接质量越差。 光束聚焦特性参数值K不同的激光束会影响激光焊接的质量。 光束的K值越大,质量越差,焊缝的纵横比越小。 在激光焊接中,主要作用是激光功率密度值。 激光焊接机是因为不同的材料具有临界功率密度阈值。 只有当激光焦点的功率密度值超过该阈值时,才能形成“针孔效应”。 进行深熔焊。
激光束的能量特性包括束功率和功率密度,连续/脉冲输出以及激光束偏振。 并且由于它不是接触焊接工艺,因此可以将机床的磨损和变形降至最低。 激光焊接机的光束的能量特性主要包括激光束的波长以及光束的功率和功率密度。
激光焊接设备的质量与光束模式特性之间的关系。 光束模式特性包括激光束的光束质量,光束模式和光束的截面能量分布。 形成小孔的材料的功率密度不仅与均匀功率密度有关,而且主要取决于最大功率密度,而最大功率密度与横截面能量分布密切相关。
使用激光锡焊的优势
高能量密度
激光焊锡机中的激光能够将能量高度集中在一个很小的区域,形成极高的能量密度。这是因为激光具有良好的方向性,光束能够高度聚焦,使得光斑尺寸可以达到微米级别。例如,在焊接微小的电子元件引脚时,高能量密度的激光可以在极短时间内使焊锡熔化,而不会对周围的元件造成热损伤。这种高能量密度特性使得激光焊锡机能够实现高精度的焊接,适用于对焊接部位尺寸精度要求极高的场合。
良好的方向性
激光的方向性极佳,几乎是平行发射的光束。这使得激光在传输过程中能量损失小,并且能够精确地指向焊接部位。与传统焊接热源相比,如火焰或电弧,激光不会出现散射导致的能量分散问题。在长距离传输或者复杂的光路系统中,激光仍能保持较好的聚焦性能,从而确保在焊接时能够准确地将能量传递到指定的焊点位置,有利于实现自动化的高精度焊接操作。
快速加热与冷却
激光焊锡机的激光加热速度极快,这是因为其高能量密度可以在瞬间将大量能量传递给焊锡。当激光照射到焊锡表面时,焊锡能在几毫秒甚至更短的时间内达到熔点并熔化。同时,激光停止照射后,由于热量集中在很小的区域且周围材料受影响小,焊锡可以迅速冷却凝固。这种快速加热和冷却的特点不仅提高了焊接效率,而且能够减少焊锡在高温状态下与空气的接触时间,降低氧化的可能性,有助于提高焊点的质量。
单色性好
激光焊锡机所使用的激光通常具有单一的波长,即单色性好。这一特性使得激光与焊锡材料之间的相互作用更加稳定和可预测。不同的焊锡材料对不同波长的光吸收特性不同,通过选择合适波长的激光,可以使焊锡材料对激光能量的吸收效率达到最佳。例如,某些半导体激光器发出的特定波长的激光能够与常用的焊锡材料(如锡 - 铅合金或无铅焊锡)的吸收光谱很好地匹配,从而提高焊接过程中的能量利用效率。
非接触式加热
激光是通过光子的能量传递来实现加热的,属于非接触式的加热方式。在焊接过程中,激光束不需要与焊锡或被焊接的元件直接接触,避免了对焊接对象产生机械压力、摩擦等物理损伤。这对于焊接精密的电子元件(如芯片、微型传感器等)非常重要,因为这些元件很容易受到物理损伤而影响其性能。此外,非接触式加热还可以减少因接触而带来的静电问题,对静电敏感的元件也能安全地进行焊接。
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