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Auswirkungen von 1064nm und 532nm Laserwellenlängen auf Kupfermikrowdelung

Anzahl Durchsuchen:0     Autor:Site Editor     veröffentlichen Zeit: 2022-03-15      Herkunft:Powered

Auswirkungen von 1064nm und 532nm Laserwellenlängen auf Kupfermikrowdelung

Mit der Verwendung von Kupfer in verschiedenen Branchen steigt die funktionalen Anforderungen verschiedener Produkte an, und das Laserschweißen ist zu einem guten Verbindungsverfahren geworden. Das Kupferschweißen mit einem Laser wird jedoch aufgrund des Reflexionsvermögens und der hohen Wärmeleitfähigkeit des Kupfermaterials schwierig. Die Kombination aus niedrigem Schmelzpunkt und hoher Wärmeleitfähigkeit macht die Erlangung der guten Weld-Qualität eine Herausforderung aufgrund einer hohen Energieauslastung. Die Studie zeigte, dass aufgrund der Variation der Absorptionsrate unterschiedlicher Materialien unterschiedlicher Wellenlängen sowie der großen Unterschiede in der plasmonischen Absorption zwischen verschiedenen Laserwellenlängen. Wenn zwei verschiedene Laser zum Schweißen verwendet werden, können unter den gleichen Prozessparametern die Schweißquerschnitte unterschiedlicher Geometrien erhalten werden.

1064nm Single Mode Fasergekoppelte Laserdioden-AIMLASER (1)Infrarot-Diodenlasermodule-AIMLASER

Hohe Absorptionsrate des blauen Lasers

Blaue Laser emittieren Strahlen mit Wellenlängen zwischen 400 nm und 480nm, währendin der Nähe von Infrarot (Nir) LaserArbeiten Sie bei Wellenlängen um 1000 nm. Kupfermaterialien absorbieren kürzere Laserwellenlängen mit einer höheren Rate als längere Laserwellenlängen, wie z1064nm. Die Absorptionsrate des blauen Lasers auf der Kupferoberfläche beträgt etwa 65%, während die Absorptionsrate des Nahinfrarotlasers etwa 5% beträgt. In der Leistung der Lasermaterialverarbeitung bestehen blaue Laser aus Halbleiterstapeln, deren Strahlen durch optische Fasern mit Durchmessern von mehreren hundert Mikrometern übertragen werden. Nahinfrarotlaser, die von Faseroszillatoren erhalten werden, weisen ein unteres Strahlparameterprodukt (BPP) und eine kleinere Strahltaille im Vergleich zu blauen Lasern auf.

NIR-Laser haben höhere Leistungsstärken

Im Vergleich zu blauen Lasern erreichen 1064nmnear-Infrarot-Laser einen höheren Ausgangsleistungspegel, und ihre hohe Intensität ist für die Verarbeitung von Metallmaterialien wie Kupfer mit hoher Lichtreflexion unerlässlich. Trotz der hohen Absorptionsrate an blauen Lasern ist eine höhere Laserleistung zum Schweißen dicker Kupferplatten erforderlich. Zusätzlich müssen für blaue Laser die Ausgänge vieler niedrigerer Stromquellen möglicherweise kombiniert werden, um die Gesamtleistung zu erreichen, die für einen bestimmten Prozess erforderlich ist. Diese Nachteile machen blaue Laser im Vergleich zu Naherfrarotlasern teurer. Daher stellt Kupferverarbeitung hohe Anforderungen an NIR-Laser, und Technologien müssen entwickelt werden, um die mit NIR-Laser verbundenen Herausforderungen zu überwinden.

Kombination von 1064nm Nahunfrarotlaser und 532nm grüner Laser

Die Forscher verwendeten einen grünen Laser mit einer Wellenlänge von 532 nm und einem Laser mit einer Wellenlänge von 1064nm für das Kupfermikroschweißen. Der 1064nm-Laser ist die Frequenz doppelt doppelt mit einem nichtlinearen Optik (NLO) -Kristall und einem harmonischen Separator, um grünes Laserlicht zu erzeugen. Die Ergebnisse zeigen, dass, wenn der 1064 nm ND: YAG-Laser für das Kupfermikroschweißen verwendet wird, Pinholes erscheinen, und die Absorptionsrate des Nahinfrarot-Wellenlängenlasers steigt schnell an, was zu tiefen Eindringen führt. Übergangsschweißbedingungen sind zwischen dem Schweißschweißen des kleinen Lochs und des Wärmeleitlinienschweißens erforderlich. Unter Übergangsbedingungen kann der Prozess stabilisiert werden, was zu einer guten Oberflächenqualität und einer großen Eindringtiefe ohne Porosität führt. Gleichzeitig können in der Nähe von Infrarot-Lasern eine hohe Durchschnittsleistung zu erschwinglichen Kosten erzielen. Die Kombination von Nahinfrarotlasern mit grünen Lasern ermöglicht die wirtschaftliche Rentabilität von Kupferlaserschweißprozessen. Wenn die beiden Wellenlängen kombiniert sind und ein grüner Laser zur Initiierung der Lochformation verwendet wird, kann die Prozesseffizienz verbessert und hochwertige Schweißnähte erreicht werden.

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