激光束焊接的原理与特点(一)
按照激光作用在焊件上的功率密度,可以把激光焊接分为激光热导焊和深熔焊两种基本的焊接方式。热导焊的功率密度小于104~105 W/cm2,其熔深浅、深宽比小。深熔焊的功率密度大于105~107 W/cm2时,金属表面受热作用下凹成“孔穴”,其焊接速度快、深宽比大。
激光热导焊
激光热导焊就是利用低功率密度长时间的照射金属表面,使金属表面融化,然后再将表面吸收的热能以热传导的方式传入材料内部,使固液界面慢慢的向底层推进,较终实现对焊件的焊接。激光热导焊焊接的材料重新凝固后一般是焊点或者焊缝。热导焊时,为了确保焊材融化充分同时不能汽化,需要通过对激光功率和焊接速度的控制来严格的控制焊件表面的温度,使之介于材料熔点和沸点之间,才能保证热导焊的焊接质量。
热导焊采用的低功率密度的激光光斑,加上金属对激光的吸收率低大部分的激光会被金属焊件反射。因此采用热导焊的焊件熔深浅、焊点小、热影响区小、焊件变形小、精度高、焊接质量很好但是焊接速度慢。热导焊一般应用在精密仪器仪表,要求低变型的精密零部件及电子元件薄板上的精密加工。热导焊的原理为,激光辐射加热待加工表面(激光能量被表层10~100nm的薄层所吸收),表面热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率等激光参数,使工件熔化,在两材料连接的部分形成熔池。在激光束向前运动后,熔池中的熔融金属随之凝固,形成焊缝。
热导焊一般用脉冲激光器。材料仅表面附近被加热到熔点以上较低的温度,激光能量大部分被金属表面反射,光的吸收率较低,因此熔深较浅,通常在lmm~2mm之间,主要用于仪器仪表、电池外壳、电子元件等薄(1mm左右)、小零件和结构的焊接。
玻璃激光雕刻的技巧
玻璃在雕刻过程中很容易破碎,因此,玻璃雕刻必须非常小心。对于不同类型的玻璃,含铅量不同,其雕刻方式也不尽相同。随铅含量的增加,玻璃的硬度、高温粘度等降低,玻璃也更容易破碎。普通的玻璃通常比水晶玻璃更容易雕刻,因为水晶玻璃铅含量高,硬度粘度降低,增加了激光雕刻的难度。
玻璃激光雕刻过程:当激光束触碰到玻璃表面时,玻璃表面受热升温,玻璃分子飞散。如果玻璃没办法冷却下来,受热产生的坑洞就会越来越大,最后的雕刻效果就会像烂泥巴一样糟糕。
下面推荐两个玻璃激光雕刻技巧,来解决上述玻璃融化的问题:
1、玻璃雕刻前,先将玻璃表面弄湿。可以拿湿报纸覆盖在玻璃上,也可以用清洗液将玻璃弄湿,这样玻璃雕刻效果会好一些。但需要注意的是,玻璃表面的水会很快干掉。
2、经过我们打样测试,在玻璃雕刻前,使用保护箔片或胶带覆盖在玻璃表面,这样获得的雕刻效果较好。
假如需要对工件进行喷砂雕刻,激光雕刻机也可以很快做出一个合适的雕刻模板:将保护涂料直接涂在玻璃上,然后用激光雕刻机描摹图案。
如果您加工的是半球形玻璃,就必须选择较长的聚焦波长,如2.5英寸的聚焦波长。因为聚焦波长越长,工作面积就越大。接着将聚焦点定位在正*位置,这样聚焦点外围都可以获得很好的雕刻效果。
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