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用于金属焊接的千瓦蓝光激光器

发布时间: 2020-07-10 15:50:34   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:

 

传统红外激光器不适合用来焊接铜和其他金属材料,如铜焊接。由于铜材对红外光的吸收率极差,因此其焊接通常需要很高的激光功率密度。在焊接过程中,极高的功率密度能够形成匙孔焊接,但液体铜材的流动特性使形成的匙孔开口快速闭合,匙孔内部的高压气体或者将匙孔开口冲开,形成焊接飞溅,或者被开口处快速冷却的铜材禁锢在材料内部形成气孔。而不论是飞溅还是气孔,都是铜材焊接的不良现象,影响铜材焊接的质量。而铜材在蓝光波段吸收率大幅度提升的特性,使得铜材的热传导无飞溅焊接成为可能。

 

图2. 蓝光激光器具有性能优势

2017年,美国的Nuburu公司推出150W AO蓝光激光器,一年后,将500W AO单元推向市场。2019年,该公司发布了1.5 kW 450 nm AI激光器,它是第一台与扫描系统集成的蓝光激光器。AO系列激光器适合用于焊接厚度不超过500 µm的铜箔,满足某些电池(例如圆柱形电池)的制造需求。AI系列具有更高的功率和亮度,可以焊接更大厚度的金属材料(铜,金和不锈钢等),是制造柱形电池,制造电池外壳以及电池组和电池集成的理想选择。

2020年5月联赢激光推出高功率千瓦级蓝光激光器,实测最高输出功率高达1.1kw。此外,由于目前蓝光激光器功率密度较低,导致焊接能力较弱,现阶段主要适用于0.5mm以下的薄铜材或铜箔焊接。为此,联赢激光提出蓝光复合焊接技术,通过联赢自主研发的蓝光复合焊接出射头将红外激光及蓝光激光复合在一起,使两束激光的轴线在空间上重合,红外激光进行深熔焊接,蓝光激光具备预热缓冷的作用,并适度进行热传导焊接。

 

图3. 联赢激光的UW蓝光复合焊接技术

滕晓丽编译自:https://www.industrial-lasers.com/welding/article/14173138/blue-lasers-add-power-and-brightness

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