激光焊接機是利用高能量高密度的激光束作為熱源的一種高效精密的焊接方式。激光焊接具有能量密度高、變形小、焊接速度快等優勢。
一、分類
現在激光焊錫機的廣泛使用程度并不是很高,很多電子產業仍然選用的是手工焊錫,手工焊錫很難完成高精度的電子元件焊錫工作,出產效率不高,不穩定,動搖大。人工成本較高。未來人工焊錫必然會被激光焊錫所取代,完成焊錫自動化出產,推進智能制作、電子作業的展開。 市面上的激光焊錫機種類繁多、可選擇性較多,按機軸分可分為單、雙、多軸焊錫機,按馬達類型可劃分為步進、伺服為主的焊錫機、按操控類型可分為單片機、PLC操控的焊錫機、PC版,按焊頭數量又可分為單雙多頭焊錫機,激光焊錫歸于非觸摸式焊錫機,根據錫料不同,又可分為錫絲激光焊錫機、錫膏激光焊錫機、錫球激光焊錫機等。
二、激光焊接技術和焊接機器人的區別
1、焊接精確度不同。激光焊接的焊接位置需要做到精密焊接,需要在激光束的聚焦范圍內進行焊接,,焊接精確度很高,可達到0.1mm且可以對一些間距小的部件進行焊接;機器人焊接多數采用的是電腦編程的方式,需要設定好焊接程序,包括焊接速度、焊點位置等,進行編寫。
2、焊接材質規格的不同。激光焊接適合薄材和細線材料焊接,可焊接的厚度受到一定的限制,無法焊接超過19mm的產品,生產線上不適合使用激光焊接;但是機器人焊接對整體尺寸要求并不是很高,也具備了偏差傳感以及焊接過程中的電弧跟蹤功能,所以在焊接過程中會對不同厚度的產品進行焊接。
3、焊接質量的不同。激光焊接局部加熱速度快,會對周邊部件產生影響、焊接會變形小,機器人焊接需搭配夾具進行固定,也需要采取一定的措施來減少相應的變形。
4、焊接方式的不同。激光焊接時,焊槍不需要電極,沒有了電極污染以及更換焊槍的顧慮,并且可以采用非接觸焊接,對相關部件的耗損以及變形都可以降低;機器人焊接是接觸性焊接,焊槍作為損耗件需要進行定期更換和清理,會影響工作進程。
5、焊接環境的不同。激光焊接和機器人焊接都可以在惡劣的環境中進行工作,激光焊接可以在真空的環境中進行工作;機器人焊接可以按照不同的使用環境,進行定制焊接工作。
三、自動化激光焊錫機在微電子工業的應用
激光錫焊工藝不同于金屬激光焊接,它是由老練的激光焊接工藝與傳統錫焊工藝的優點相結合的一種使用于轎車電子、3C電子、光通訊模塊、微電子工業等非金屬產品的焊接技術。如今,激光錫焊接現已成熟,隨著智能科技的發展,激光焊錫機的開端向著智能化、自動化的趨勢進行。自動化激光焊錫機在光通訊模塊中使用在完成5G基站建設的光電轉化中起著重要作用。隨著國內新基礎設施的加速發展,5G工業的發展,國內光模塊市場的需求數量逐漸開始增長。
在5G工業的模式下,100G光模塊的加速增長也必將帶動100G光模塊的快速增長。 目前,主流光模塊廠商現已開始開發和生產100G光模塊組件。 可是,傳統的手工焊接導致產品的合格率下降。 自動化溫控式激光焊錫機完美的處理了100G光模塊的批量生產問題。通過醫療、軍工、汽車、通訊等行業的認可。
1、激光焊接在醫療器械領域的優勢
激光焊接在醫療衛生方面也得到了廣泛的應用,我們知道不管是醫療配件還是醫療器械的焊接,都是要求絕對清潔、環保的。而且隨著更多精密儀器的發展,焊接技術的要求不斷提高。對比傳統醫療行業焊接技術,由于該領域對制造過程有著高潔凈性的要求,而激光焊接技術正好滿足它的需求。與其他常用的焊接技術相比,激光焊接在工藝技術方面更是有這無可比擬的優勢。激光焊接技術幾乎不產生焊渣和碎屑,而且焊接過程中更不需要添加任何的粘合劑,因此可在潔凈室中完成整個焊接工作。激光焊接機技術應用在醫療器械上大大的增強了醫療器械的發展,比如有植入式醫療器械的外殼封裝、心臟支架的不透射線標記、耳垢防護器、球囊導管等均離不開激光焊接機的使用。
2、激光焊接設備在新能源汽車利好應用
藍光激光不僅適用于多種零件幾何形狀,并且適用于多種材料,比如鋁、鋼、鎳甚至黃銅。在未來,我相信藍光激光的應用范圍會非常廣。
比如鋰離子電池,它是由多層非常薄的銅箔和鋁箔組成的。為了產生電荷,必須用電解質將箔與箔分開,但是要收集電荷,必須將箔的末端連接在一起。盡管超聲波焊接可以焊接這些箔,但是接頭的質量較差。相比較而言,藍光激光可以生成幾乎沒有任何缺陷的箔焊縫。而電子類零件也面臨這類似的挑戰,它們在相對較薄的銅材料之間實現電氣和機械上的可靠性連接方面也有很高的要求。在今年,技術還沒有得到明顯突破之前,僅僅是藍光激光幾年前的早期技術,500瓦的功率,就能夠產生這種近乎無缺陷的焊接。
幾年后的今天,藍光激光器已經可以提供千瓦級的功率,以應對更復雜的制造幾何形狀要求。例如,鋰離子電池中的薄箔連接到接線片,接線片連接到母線,還有母線連接到殼體,這些連接之前的功率級別是無法滿足的。超聲波焊接每種不同的焊接都需要專門的焊頭,但是藍光激光可以通過簡單調整參數就能焊接所有的幾何形狀。又例如,一些車企在其電動汽車應用中采用了熱效率和電效率更高的條狀繞線電機,這種電機需要將發夾線穿過定子或轉子,但又必須將它們的相對一端連接起來以形成閉環電路。藍光激光在這種情況下焊接出高質量的接頭。
激光的輸出功率是一項關鍵指標,除此之外,激光的亮度也非常的重要。亮度是激光能量集中度的量度。該度量實質上是激光束的物理尺寸和角度發散的乘積,是用來衡量激光光束質量的關鍵參數。BPP越小,光束就會“越緊”。如果兩個激光器的輸出功率相同,但是其中一個的BPP數值是另一個激光器的一半,則BPP較低的激光器焊接的速度會更快的或更深的,也可兩者都有。
將來隨著我國制造業水平的提高和精密化程度提升,也受到國家節能減排、勞動力成本上升等因素的影響,傳統產業業務轉型的需求日益緊切,需要新的技術和設備來提升生產效率和質量,激光焊錫技術及相應自動激光焊錫設備將會受到更多的青睞。