Paramètres laser typiques pour le soudage de feuilles minces de cuivre
Le soudage laser de feuilles minces de cuivre est un procédé raffiné qui nécessite un contrôle précis des paramètres laser en raison de la haute réflectivité et de la conductivité thermique du cuivre.Cet article décrit les réglages laser courants utilisés pour souder des feuilles de cuivre dont l'épaisseur varie généralement d'environ 50 à 500 micromètres.
Longueur d'onde laser et source laser
Les lasers infrarouges traditionnels (longueur d'onde d'environ 1000 nm) ont de faibles taux d'absorption du cuivre (environ 5-6%), ce qui rend difficile le soudage de feuilles minces.Les lasers à diode bleue fonctionnant près de 445-450 nm offrent une absorption nettement plus élevée (~ 60-65%)Les lasers verts à environ 515-532 nm sont également efficaces, offrant une meilleure absorption et un meilleur contrôle de la chaleur que les lasers infrarouges.
Puissance laser
Pour le soudage de feuilles de cuivre minces, les niveaux de puissance varient généralement de 50 à 300 watts avec des lasers à diode bleue.Des études ont montré que l'utilisation d'environ 200 à 275 watts suffisant pour souder des feuilles jusqu'à 500 micromètres d'épaisseurL'amélioration de l'absorption avec les lasers bleus signifie qu'une puissance inférieure peut atteindre une pénétration totale avec moins de distorsion thermique.
Vitesse de soudage
Les vitesses de soudage varient considérablement en fonction de l'épaisseur du film et de la puissance du laser, mais varient généralement entre 1 mm/s et 100 mm/s.Le cuivre de 2 mm d'épaisseur a été obtenu à des vitesses allant de 1 mm/s à 5 mm/s avec un laser bleu de 200 wattsDes vitesses supérieures de plusieurs centaines de mm/min sont également possibles dans les systèmes optimisés.
Taille et focalisation du point de faisceau
Le diamètre typique des points du faisceau laser pour le soudage de feuilles de cuivre est de 50 à 200 micromètres, ce qui permet une zone thermique étroite et réduit les dommages thermiques.Le maintien d'une position focale précise assure un bassin de fusion stable et une qualité de soudure constante.
Mode laser et modulation de la puissance
Les lasers à ondes continues (CW) sont couramment utilisés, mais les sorties laser modulées ou pulsées peuvent améliorer la qualité de soudage en contrôlant l'entrée de chaleur et en minimisant les défauts.La modulation rapide de la puissance du laser bleu en quelques millisecondes facilite l'adaptation aux variations des conditions de surface, réduisant la formation d'oxydes et les éclaboussures.
Gaz de blindage
Les gaz inertes tels que l'argon ou l'azote sont utilisés comme gaz de blindage pour empêcher l'oxydation pendant le soudage, assurant des coutures de soudage propres et lisses.
Résumé des paramètres typiques
| Paramètre | Dimension typique | Les notes |
|---|---|---|
| Longueur d'onde du laser | 445 à 450 nm (laser à diode bleue) | Absorption élevée, fusion efficace |
| Puissance laser | 50 à 275 W | En fonction de l'épaisseur du film |
| Vitesse de soudage | 1 à 100 mm/s | Variable selon la puissance et la feuille |
| Taille du point du faisceau | 50 à 200 μm | Étroite pour le soudage de précision |
| Mode laser | Vague continue, modulée | La modulation améliore la cohérence |
| Gaz de blindage | Argon, azote | Prévenir l'oxydation |
Les avantages de l'utilisation de lasers à diode bleue
Les lasers bleus améliorent considérablement la stabilité du processus et la qualité du soudage lorsqu'ils travaillent avec des feuilles de cuivre minces.qui produit des coutures de soudure d'excellente résistance mécanique et conductivité électriqueEn outre, les lasers bleus réduisent la distorsion thermique et les zones affectées par la chaleur, ce qui donne une haute qualité de surface avec un minimum d'éclaboussures et de formation d'oxydes.composants de batteries, et les applications de feuilles minces.
Conclusion
Le soudage au laser de feuilles minces de cuivre est mieux effectué à l'aide de diodes bleues ou de lasers verts en raison de leurs caractéristiques d'absorption supérieures dans le cuivre.,La vitesse de soudage (1-100 mm/s), la taille du point du faisceau (50-200 μm) et le maintien d'un gaz de blindage approprié permettent des soudures sans défaut et de haute qualité avec un dommage thermique minimal.Les progrès continus de la technologie laser à diode bleue continuent d'élargir les applications et la fiabilité dans le soudage de feuilles de cuivre, essentielle pour des industries comme l'électronique et la fabrication de batteries.
Ce guide concise fournit une référence pratique pour les ingénieurs et les techniciens qui souhaitent utiliser le soudage laser sur des matériaux minces en cuivre avec des sources laser modernes.