MOPA Fiberlasersvetsning av olika metallmaterial

Jun 22, 2022 Lämna ett meddelande

Även om MOPA-fiberlasrar (Master Oscillator Power Amplifier) ​​traditionellt är kända för industriell märkning och gravering, har de snabbt dykt upp som en förstklassig lösning för hög-precisionsbehandling. Kännetecknas av ett ultra-brett pulsbreddsområde, hög toppeffekt, justerbara frekvenser och exceptionell strålkvalitet, MOPA-lasrar levererar enastående prestanda vid svetsning av ultra-tunna, olika metalliska material. Idag är den här tekniken allmänt använd inom hög-sektorer, framför allt inom 3C-elektronik och industrin för nya energifordon (NEV).

 

Kärnfördelarna med MOPA lasersvetssystem

 

MOPA fiberlasersvetssystemet fungerar genom att koppla pulsfrekvensen från pulsbredden. Genom den oberoende moduleringen av dessa två nyckelparametrar upprätthåller lasern en konsekvent hög och stabil toppeffekt över ett bredare spektrum av materialkombinationer.

Industrial MOPA fiber laser welding machine with galvanometer scanning system for dissimilar metals

MOPA fiberlasersvetssystem

 

De viktigaste tekniska fördelarna inkluderar:

  • Överlägsen strålkvalitet:Ger en mycket fokuserad laserpunkt, idealisk för ultra-precisionsmikrowealing-applikationer.
  • Minimal värme-påverkad zon (HAZ):Den ultra-smala pulsbredden förhindrar termisk distorsion, vilket gör den perfekt lämpad för ultra-tunna ark och folier.
  • Mångsidig parameterinställning:Den mycket justerbara frekvensen och pulslängden gör det möjligt för operatörer att exakt matcha de termiska kraven för olika materialegenskaper.
  • Underhåll-Fri design:Byggt som ett kompakt, luft-kylt system med en integrerad röd-ljuspekare, som kräver noll förbrukningsvaror.

 

Processoptimering och teknisk vägledning

För att säkerställa strukturell integritet och ytkvalitet vid svetsning av olika metaller rekommenderas följande processprotokoll:

  1. Val av laserkraft:MOPA fiberlasersvetsmaskinen måste kalibreras enligt materialspecifikationerna. Tjockare arbetsstycken och material med högre optisk reflektivitet (t.ex. koppar och aluminium) kräver högre lasereffektkonfigurationer.
  2. Svetsbana:Beroende på fogzonens geometri, bör antingen spiralpunktsvetsning eller wobble routing-svetsning användas för att balansera energifördelningen.
  3. Optisk konfiguration:Galvanometersvetsning rekommenderas starkt. På grund av den höga toppeffekten som används under bearbetning, bör smälta kvarts- eller kompositfokuserande f-theta-linser installeras för att eliminera den termiska linseffekten och därigenom säkerställa bearbetningsstabilitet.
  4. Parameterjustering:En kombination av korta-till-medelhöga pulsbredder, höga frekvenser och låga-till-medelstora skanningshastigheter ger platta, jämna svetssträngar samtidigt som den garanterar en mycket robust metallurgisk bindning.

 

Viktiga industriapplikationer

 

1. 3C Electronics Industry (smarttelefoner och datorer)

Lasersvetsning spelar en avgörande roll för att förbättra den strukturella integriteten och tillverkningsutbytet för interna elektroniska komponenter. Inom smartphonetillverkning används MOPA-lasrar i stor utsträckning för att svetsa komponenter som mellanplåtsfragment, antennskrapnel och kameramodulsplinter.

  • Material:Innebär vanligtvis svetsning av pläterade metaller som nickel-pläterad koppar, guld-pläterad aluminium, koppar-pläterad stål eller guld-pläterad stål på aluminium eller aluminium-magnesiumlegeringschassi.
  • Resultat:MOPA-lasern svetsar dessa kontakter på ledande zoner exakt, vilket ger estetiskt felfria svetspunkter och robust fogstyrka. Det förhindrar effektivt oxidation och korrosion utan att kompromissa med elektrisk ledningsförmåga.

 

Precision MOPA fiber laser welding of gold-plated shrapnel on a smartphone middle plate

Splittersvetsning för smartphones

 

Micro laser welding joint on delicate 3C electronic sensor components

Lasersvetsning för 3C elektroniska komponenter

 

2. Batteri- och ny energiindustrin

Med den exponentiella tillväxten av den nya energisektorn har pulsade MOPA-lasrar blivit oumbärliga för sammansättning av litium-joner och kraftbatterier. Tekniken möjliggör sömlös sammanfogning av flikar och kontakter med mycket divergerande termiska egenskaper.

  • Material:Sammanfogning av aluminium-, nickel- eller koppar-nickelsamlingsskenor/-flikar till batterielektroder (vanligtvis ren aluminium eller koppar).
  • Resultat:MOPA-lasersvetsning ger djupare penetration än traditionella lasrar samtidigt som den minimerar den värmepåverkade zonen runt de känsliga battericellerna. Detta säkerställer hög mekanisk dragstyrka- utan att kompromissa med det elektriska motståndet eller ledningsförmågan hos fogen.

 

MOPA laser welded aluminum busbar connector for EV power battery pack packs

EV batteri aluminium samlingsskena kontakt svetsning

 

Deep penetration MOPA fiber laser welding on cylindrical lithium-ion battery electrodes

Litium-jonbatterielektrodlasersvetsning

 

3. Andra precisionsindustrier

Utöver hemelektronik och elbilsbatterier används MOPA-lasersvetsning i stor utsträckning för hög-precisionskomponenter inom olika sektorer, inklusive:

  • Nätverkskabelsockets skal(Multi-gränssnittsskärmande kapslingar)
  • Elektroniska kylflänsar(Delikat fena-till-basbindning)
  • Precisionsdelar för fordon(Precisionsställdon och sensorer)

 

MOPA laser lap welding on multi-interface network RJ45 cable socket shielding shell

Lasersvetsning för fler-nätverkskabeluttag

 

Fiber laser welding of thin copper fins to aluminum base for electronic heat sinks

Lasersvetsning för kylfläns

 

High-strength laser welded joints on precision automotive structural components

Lasersvetsning för bildelar