在銅的激光加工中，多次高吸收有助于獲得高質(zhì)量、均勻的焊接結(jié)果。藍(lán)色激光束的可用性開(kāi)辟了新的應(yīng)用可能性。不僅適用于銅、金等有色金屬的激光加工，也適用于不同金屬的焊接。下面介紹藍(lán)光激光焊接的優(yōu)點(diǎn)。

藍(lán)光激光器波長(zhǎng)越短意味著更高的光子能量，利于提升材料對(duì)激光的吸收率。藍(lán)光激光器相較于工業(yè)加工常用的光纖激光器，金屬材料在450nm處的吸收率提升了10-60%，尤其對(duì)銅、金等高反射金屬材料吸收率的提升更為明顯。藍(lán)光激光器在銅的焊接上所需的能耗比紅外激光器低84%，在金的焊接上甚至要低92%。這意味著，當(dāng)紅外激光器需要10 kW的激光功率來(lái)焊接銅或金材時(shí)，使用藍(lán)光激光器僅需要約1 kW或0.5 kW的功率。

此外，半導(dǎo)體激光技術(shù)允許在毫秒內(nèi)對(duì)激光功率進(jìn)行精細(xì)分級(jí)調(diào)節(jié)，從而最佳地適應(yīng)工藝要求。無(wú)論焊接前材料的表面質(zhì)量如何，銅焊接過(guò)程中產(chǎn)生的焊縫都非常干凈和光滑。它們具有極好的導(dǎo)電性，在相鄰的材料區(qū)域只有少量的飛濺。材料效率也特別高，因?yàn)樗{(lán)光激光一方面不需要在接縫區(qū)域進(jìn)行任何重疊或材料加固。

藍(lán)光激光焊接的優(yōu)勢(shì)來(lái)源于材料對(duì)450 nm波長(zhǎng)吸收的物理特性。這些固有的物理特性提高了藍(lán)光的焊接效率，缺點(diǎn)是功率低。據(jù)了解，目前世界上最高功率的藍(lán)光激光器是1500W。尚需要開(kāi)發(fā)高功率藍(lán)光激光器的關(guān)鍵技術(shù)，例如制造可靠的藍(lán)色氮化鎵(GaN)二極管、耦合和組合光學(xué)。

在再生能源和替代驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，藍(lán)色激光器在生產(chǎn)中的應(yīng)用有著新的潛力。例如，在電動(dòng)汽車的制造過(guò)程中，銅的加工量比內(nèi)燃機(jī)轎車的加工量更多，為藍(lán)色激光提供了更多的應(yīng)用可能。例如，在電池制造中，10微米薄銅箔被連接在一起或與其他金屬連接在一起。這是異種金屬第一次通過(guò)藍(lán)光高功率半導(dǎo)體激光器實(shí)現(xiàn)連接。

以上就是藍(lán)光激光焊接的優(yōu)點(diǎn)，藍(lán)光激光器提高了焊接速度，可直接轉(zhuǎn)化為更快的生產(chǎn)效率，以及最大程度地減少生產(chǎn)停機(jī)時(shí)間；焊接質(zhì)量的一致性可大大提高生產(chǎn)良品率；無(wú)飛濺和無(wú)孔隙的高質(zhì)量焊縫，以及更高的機(jī)械強(qiáng)度和更低的電阻率等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)拓寬了工藝范圍。此外，藍(lán)色激光還可以進(jìn)行導(dǎo)熱焊接模式，這是近紅外激光所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。相對(duì)于紅外激光，藍(lán)光半導(dǎo)體激光器對(duì)非鋼鐵金屬加工，擁有很大的優(yōu)勢(shì)，在電子、能源、汽車、電池等領(lǐng)域?qū)⒂泻艽蟮陌l(fā)揮空間。

審核編輯 黃昊宇