激光加工是依靠光束輻射的熱能量與材料相互作用,實現了材料之間的瞬間氣化、分裂、熔融或改性等效果,達到人們所需要的工件加工要求的結果,稱之為激光制造或者激光加工。如今激光加工在我國迅速推廣開來,并已經滲透到上百個行業的產線上。
激光加工最適合在金屬材料上應用,粗略統計在當前全球的所有激光加工應用,金屬材料加工占據了超過85%的比重。但是,目前在金屬加工上,以普通鋼鐵材料加工占據大部分,鋼鐵材料應用量無疑是最大,特別是不銹鋼、合金鋼已經用于生活方方面面了。然而激光在其他金屬材料,如銅、鋁以及其他有色金屬的應用量還是很少,銅與鋁合金是許多工業產品最開始的基礎材料,它具備優質的導電率、傳熱性、抗腐蝕和耐磨性能。鋁合金具有很高強度,是實現輕量化的好材料,但本文重點談的是銅材料。
銅材料激光焊接
銅材料的
激光焊接難度較大。焊接需要把基材實現熔融,通常會產生比切割功率更高或持續時間更長的光回返現象。銅的吸收率隨著波長的減小而增加,這意味著可見波段的激光器(例如,波長為532nm的綠光激光器)用于銅焊接將產生顯著的優勢。
擺動焊接頭的出現讓光纖激光器適用于銅材料焊接,
光纖激光焊接的功率、應用、配套成熟為銅材料焊接提供了保證。數千瓦的光纖激光器讓銅材料焊接應用拓展了更多空間。
銅是非常好的導電材料,因此在電機、開關、印制電路板、電容器、電力、線纜、通信器件,電信基站等有大量的應用。銅有著很好的導熱性,在熱交換器、制冷設備、家電、管道等有著廣泛的應用。另外,銅在電池行業應用很多,特別是近幾年電池封裝、動力電池的電芯逐漸采用了激光焊接技術。銅在電氣、電子工業中應用最廣、用量最大,占總消費量一半以上。隨著激光工藝的逐漸成熟,同時在銅材料相關部件使用激光加工。