ما هي المزايا الأساسية لآلة اللحام بالليزر؟

1. دقة عالية وختم عالي: "حرفي على مستوى المليمتر-" في العالم المصغر

في مجال الإلكترونيات 3C، بالنسبة للحام الدروع المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ بسمك 0.1 مم - ولوحات PCB على اللوحات الأم للهاتف المحمول، يبلغ عرض اللحام بالليزر 0.2 مم فقط، مع وجود خطأ في تحديد الموضع أقل من أو يساوي ±0.02 مم، مع تجنب الدوائر القصيرة الناتجة عن اللحامات الواسعة جدًا؛

في الأجهزة الطبية، ولحام أغلفة سبائك التيتانيوم لأجهزة تنظيم ضربات القلب (بسمك 0.3 مم)، يمكن لليزر تحقيق الختم المستمر على المسارات المنحنية. تظهر اختبارات ضيق الهواء أن معدل التسرب أقل من أو يساوي 1×10 ⁻⁹ Pa·m³/s (أي ما يعادل تسرب هواء سنوي أقل من 1ml)، وهو أقل بكثير من 1×10⁻⁶ Pa·m³/s في لحام قوس الأرجون التقليدي، مما يضمن السلامة بعد الزرع في جسم الإنسان.
لا تنعكس هذه الدقة في الحجم فحسب، بل تنعكس أيضًا في التحكم في شكل اللحام. من خلال ضبط كثافة طاقة الليزر وسرعة المسح، يمكن تحقيق اللحامات المخصصة مثل "رأس المسمار-" وأشكال "ثقب المفتاح" لتلبية المتطلبات الميكانيكية في سيناريوهات مختلفة (على سبيل المثال، اللحامات المقاومة للتعب- لمكونات الفضاء الجوي).

2. كفاءة عالية وثبات عالي: "محرك سريع" في عصر الإنتاج الضخم

من حيث السرعة: يمكن أن يحقق اللحام بالليزر المستمر سرعة لحام تصل إلى عدة أمتار في الثانية، أي 3-5 مرات أسرع من اللحام القوسي التقليدي أو اللحام بقوس الأرجون. إنها مناسبة للإنتاج الضخم على نطاق واسع. على سبيل المثال، يمكن أن يصل اللحام بالليزر النبضي إلى 100-500 نقطة في الثانية (كما هو الحال في لحام علامات تبويب بطارية الليثيوم). في خطوط إنتاج PACK لبطاريات الطاقة الجديدة، يمكن لجهاز واحد إكمال لحام 100000 علامة تبويب يوميًا، وهو أكثر كفاءة بثلاث مرات من آلات اللحام بالموجات فوق الصوتية التقليدية، مما يزيد بشكل مباشر من قدرة إنتاج بطارية الطاقة بنسبة 200%.

من حيث الاستقرار: طاقة الليزر مستقرة، مع تقلب طاقة أقل من أو يساوي 1% (حتى أقل من أو يساوي 0.5% بالنسبة إلى -ليزر الألياف عالي الجودة). في المقابل، فإن تقلب التيار/الجهد في اللحام القوسي التقليدي غالبًا ما يصل إلى 5%-10%، مما يؤدي إلى اختلاف محتمل يزيد عن 15% في قوة اللحام بين المنتجات من نفس الدفعة. على سبيل المثال، في لحام أغطية بادئ الوسادة الهوائية في السيارات، يبلغ الانحراف المعياري لقوة القص للطبقات الملحومة بالليزر - 2 ميجا باسكال فقط، وهو أقل بكثير من 8 ميجا باسكال للطبقات الملحومة بالقوس، مما يقلل بشكل كبير من تكلفة فحص الجودة في الإنتاج الضخم.

3. منطقة متأثرة بالحرارة الدنيا-وتشوه منخفض: "درع واقٍ" للمواد الحساسة للحرارة-

بالنسبة للمواد الرقيقة (مثل رقائق الفولاذ المقاوم للصدأ مقاس 0.1 مم)، يتسبب اللحام بقوس الأرجون التقليدي في تجعد قطعة العمل (اعوجاج يصل إلى 0.5 مم) بسبب مدخلات الحرارة الزائدة، بينما يمكن التحكم في صفحة التواء اللحام بالليزر في حدود 0.02 مم، مما يلغي الحاجة إلى عمليات تشكيل لاحقة.

بالنسبة للمواد الحساسة للحرارة -(مثل ألسنة بطارية الليثيوم-رقائق النحاس/رقائق الألومنيوم بسمك 0.01 مم)، يكون الإدخال الحراري لللحام بالليزر 0.3-0.8 جول/مم فقط، وهو أقل بكثير من 5-10 جول/مم من اللحام التقليدي، لتجنب ذوبان الغشاء (مقاومة درجة حرارة الحجاب الحاجز 120 درجة فقط) الناتج عن ارتفاع درجة حرارة الألسنة، مما يقلل بشكل أساسي من خطر قصر البطارية الدوائر.

بالنسبة للمكونات عالية الدقة (مثل لسان الشفرة للمحركات الهوائية-، مع متطلبات تفاوت قدرها ±0.03 مم)، يكون تغير الأبعاد بعد اللحام بالليزر أقل من أو يساوي 0.01 مم، مما يضمن عدم تأثر الأداء الديناميكي الهوائي أثناء التجميع. في المقابل، يصل تشوه اللحام التقليدي غالبًا إلى أكثر من 0.1 مم، مما يتطلب طحنًا دقيقًا إضافيًا.

4. توافق قوي للمواد: أداة لاختراق "مناطق اللحام المحظورة"

مواد عاكسة للغاية: تصل انعكاسية الليزر للنحاس إلى 90% (اللحام التقليدي عرضة لـ "قفز الشرارة")، في حين أن الليزر الأخضر 532 نانومتر يمكنه زيادة معدل امتصاص النحاس إلى أكثر من 40%، مما يحقق لحامًا مستمرًا بسمك 2 مم- من النحاس الأحمر. تصل قوة شد اللحام إلى 200 ميجا باسكال (85% من المادة الأساسية)، مما يحل مشكلة لحام قضبان النحاس في دوارات محرك مركبات الطاقة الجديدة.

مواد متباينة: لحام المواد المتباينة من النحاس والألومنيوم- يكون عرضة لتكوين أطوار هشة (مثل CuAl₂) في الواجهة. تبلغ قوة اللحام للعمليات التقليدية 30% فقط من المادة الأساسية، بينما يتحكم اللحام بالليزر في مدخلات الحرارة (أقل من أو يساوي 10J/mm)، مما يجعل سمك المراحل الهشة أقل من أو يساوي 5μm، وتزيد القوة إلى أكثر من 60%. علاوة على ذلك، فإن الموصلية أعلى بنسبة 30% من التوصيلات المثبتة بمسامير، مما يحل مشكلة التآكل الكهروكيميائي في قضبان محول النحاس- والألومنيوم في بطاريات الطاقة.

مواد خاصة: بالنسبة للمعادن النشطة مثل سبائك التيتانيوم (المزروعات الطبية) وسبائك المغنيسيوم (مكونات السيارات خفيفة الوزن)، يمكن إكمال اللحام بالليزر تحت حماية الغاز الخامل لتجنب تقصف اللحام الناتج عن الأكسدة. في المقابل، سمك طبقة الأكسيد للحام التقليدي غالبًا ما يصل إلى أكثر من 10μm، مما يتطلب تخليلًا ثانويًا.

5. عدم الاتصال-والصداقة البيئية: "ممارس" للتصنيع الأخضر

لا يوجد تلوث ثانوي: لا حاجة للأقطاب الكهربائية أو أسلاك اللحام للاتصال بقطعة العمل، وتجنب تآكل القطب الكهربائي (يستهلك 0.5 جم من أقطاب التنغستن في الساعة في اللحام القوسي التقليدي) والمسافة البادئة في اللحام بالمقاومة. إنها مناسبة بشكل خاص للمكونات البصرية الدقيقة للحام (مثل حوامل العدسات)، مع زيادة معدل التأهيل من 70% في العمليات التقليدية إلى 99%.

استهلاك منخفض للطاقة وانبعاثات منخفضة: آلة اللحام بالليزر 1000 واط لديها طاقة مقدرة تبلغ 1.5 كيلو واط فقط (تستهلك 1.2 كيلو واط ساعة في الساعة)، وهو ما يمثل 1/3 من تلك الخاصة بآلة اللحام بقوس الأرجون بنفس الطاقة (5 كيلو واط، تستهلك 4 كيلو واط ساعة في الساعة). التشغيل السنوي (على أساس 300 يوم × 8 ساعات) يمكن أن يوفر حوالي 8000 يوان من رسوم الكهرباء. في الوقت نفسه، ينتج اللحام التقليدي 500 ملجم من الدخان في الساعة (يحتوي على مواد ضارة مثل المنغنيز والكروم)، مما يتطلب أنظمة عادم دخان كبيرة، بينما ينتج اللحام بالليزر مع حماية الأرجون 20 ملجم / ساعة فقط من الدخان، والذي يمكنه تلبية معايير حماية البيئة في ورشة العمل دون معالجة إضافية.

عمر خدمة طويل ومواد استهلاكية منخفضة: يمكن أن يصل عمر خدمة المكونات الأساسية لمسار الليزر البصري (مثل الألياف الضوئية وعدسات التركيز) إلى 100000 ساعة، في حين تحتاج المواد الاستهلاكية مثل الأقطاب الكهربائية وفوهات آلات اللحام التقليدية إلى الاستبدال كل 100 ساعة، مما يقلل التكاليف الاستهلاكية السنوية بأكثر من 80%.

6. مرونة عالية: "شاملة-" في السيناريوهات المعقدة

المسارات المعقدة الدقيقة: في لحام وحدات الكاميرا في إلكترونيات 3C، يمكن لآلات اللحام بالليزر الجلفانومتر تحقيق اللحامات على شكل "S-" بمسافة 0.1 مم، مع دقة مسار تبلغ ± 0.01 مم وسرعة 100 مم / ثانية، وهو أكثر كفاءة 5 مرات من اللحام التقليدي لتحديد موضع التركيبات.

لحام المكونات الكبيرة: يمكن لآلات اللحام بالليزر، المزودة بروبوتات ذات ستة-محاور، إتمام عمليات لحام استريو ثلاثية الأبعاد لإطارات السيارات (مثل زوايا الأبواب والهياكل والمنحنيات بتقدير راديان أكبر من أو يساوي 90 درجة )، مع دقة تحديد موضع متكررة تبلغ ±0.02 مم، مما يحل مشكلة "صعوبة الوصول إلى مشاعل اللحام" الناتجة عن قطع العمل الكبيرة في اللحام التقليدي.

عمليات مرنة على-الموقع: آلات اللحام بالليزر المحمولة (مثل الموديلات المبردة بالهواء بقدرة 2000 واط-) تزن 3 كجم فقط، ويبلغ طول الكابل 10 أمتار، ويمكنها إكمال لحام الأنابيب التي يبلغ قطرها 500 مم في مواقع البناء (مثل إصلاحات خطوط أنابيب الغاز الطبيعي). في المقابل، تتطلب آلات اللحام التقليدية معدات متحركة يزيد وزنها عن 50 كجم، وتزداد كفاءة اللحام بمقدار 5 مرات، مع زيادة معدل تأهيل اللحام من 60% إلى 95%.