Parámetros típicos del láser para soldar láminas de cobre finas
La soldadura con láser de láminas finas de cobre es un proceso refinado que requiere un control preciso de los parámetros del láser debido a la alta reflectividad y conductividad térmica del cobre.En este artículo se detallan las configuraciones de láser comunes utilizadas para soldar láminas de cobre de espesor típicamente de aproximadamente 50 a 500 micrómetros.
Largura de onda del láser y fuente del láser
Los láseres infrarrojos tradicionales (de alrededor de 1000 nm de longitud de onda) tienen bajas tasas de absorción en cobre (alrededor del 5-6%), lo que dificulta la soldadura de láminas finas.Los láseres de diodos azules que operan cerca de 445-450 nm ofrecen una absorción sustancialmente mayor (~ 60-65%)Los láseres verdes a aproximadamente 515-532 nm también son eficaces, ofreciendo una mejor absorción y control de la entrada de calor que los láseres infrarrojos.
Potencia del láser
Para soldar láminas de cobre delgadas, los niveles de potencia generalmente oscilan entre 50 y 300 vatios con láseres de diodo azul.Los estudios han demostrado el uso de alrededor de 200 a 275 vatios suficientes para soldar hojas de hasta 500 micrómetros de espesorLa absorción mejorada con láseres azules significa que una menor potencia puede lograr una penetración completa con menos distorsión térmica.
Velocidad de soldadura
Las velocidades de soldadura varían considerablemente en función del grosor de la lámina y la potencia del láser, pero generalmente oscilan entre 1 mm/s y 100 mm/s. Por ejemplo, la soldadura estable del orificio de cerradura y de la conducción de 0.El cobre de 2 mm de espesor se logró a velocidades de 1 mm/s a 5 mm/s con un láser azul de 200 wattsTambién son posibles velocidades superiores de varios cientos de mm/min en sistemas optimizados.
Tamaño y enfoque del punto del haz
Los diámetros típicos de los puntos del haz láser para la soldadura de papel de cobre van de 50 a 200 micrómetros, lo que permite una zona estrecha afectada por el calor y reduce el daño térmico.El mantenimiento de una posición focal precisa garantiza una piscina de fusión estable y una calidad de soldadura constante.
Modo láser y modulación de potencia
Los láseres de onda continua (CW) se usan comúnmente, pero las salidas de láser moduladas o pulsadas pueden mejorar la calidad de la soldadura al controlar la entrada de calor y minimizar los defectos.La rápida modulación de la potencia del láser azul en milisegundos facilita la adaptación a las variaciones de las condiciones de la superficie, reduciendo la formación de óxidos y salpicaduras.
Gas de protección
Los gases inertes como el argón o el nitrógeno se utilizan como gases de blindaje para evitar la oxidación durante la soldadura, asegurando costuras de soldadura limpias y lisas.
Resumen de los parámetros típicos
| Parámetro | Rango típico | Las notas |
|---|---|---|
| longitud de onda del láser | 445 - 450 nm (láser de diodo azul) | Alta absorción, fusión eficiente |
| Potencia del láser | 50 - 275 W | Depende del grosor de la lámina |
| Velocidad de soldadura | 1 - 100 mm/s | Variable según la potencia y la lámina |
| Tamaño del punto del haz | 50 - 200 μm | Las demás máquinas de soldadura de precisión |
| Modo láser | Otros productos de la partida 85 | La modulación mejora la consistencia |
| Gas de protección | Argón, nitrógeno | Prevenir la oxidación |
Ventajas del uso de láseres de diodo azul
Los láseres azules mejoran significativamente la estabilidad del proceso y la calidad de la soldadura cuando se trabaja con láminas de cobre finas.que produce costuras de soldadura con una excelente resistencia mecánica y conductividad eléctricaAdemás, los láseres azules reducen la distorsión térmica y las zonas afectadas por el calor, produciendo una alta calidad de superficie con un mínimo de salpicaduras y formación de óxidos.componentes de las baterías, y aplicaciones de láminas finas.
Conclusión
La soldadura por láser de láminas de cobre delgadas se realiza mejor utilizando diodos azules o láseres verdes debido a sus características de absorción superiores en cobre.,La velocidad de soldadura (1-100 mm/s), el tamaño del punto del haz (50-200 μm) y el mantenimiento de un gas de blindaje adecuado permiten soldaduras sin defectos y de alta calidad con un daño térmico mínimo.Los avances continuos en la tecnología láser de diodo azul continúan ampliando las aplicaciones y la fiabilidad en la soldadura de láminas de cobre, crucial para industrias como la electrónica y la fabricación de baterías.
Esta guía concisa proporciona una referencia práctica para los ingenieros y técnicos que desean emplear la soldadura láser en materiales de cobre fino con fuentes láser modernas.