이종 금속 재료의 MOPA 파이버 레이저 용접

Jun 22, 2022 메시지를 남겨주세요

MOPA(Master Oscillator Power Amplifier) ​​파이버 레이저는 전통적으로 산업용 마킹 및 조각으로 유명하지만, 고급 정밀 처리를 위한 최고의 솔루션으로 빠르게 부상했습니다.- 매우-넓은 펄스 폭 범위, 높은 피크 전력, 조정 가능한 주파수 및 뛰어난 빔 품질을 특징으로 하는 MOPA 레이저는 매우 얇고 이종 금속 재료의 용접에서 탁월한 성능을 제공합니다. 오늘날 이 기술은 하이{5}}기술 분야, 특히 3C 전자 제품 및 신에너지 자동차(NEV) 산업 전반에 걸쳐 널리 채택되고 있습니다.

 

MOPA 레이저 용접 시스템의 핵심 장점

 

MOPA 파이버 레이저 용접 시스템은 펄스 폭에서 펄스 주파수를 분리하여 작동합니다. 이 두 가지 주요 매개변수의 독립적인 변조를 통해 레이저는 더 광범위한 재료 조합에 걸쳐 일관되게 높고 안정적인 피크 출력을 유지합니다.

Industrial MOPA fiber laser welding machine with galvanometer scanning system for dissimilar metals

MOPA 파이버 레이저 용접 시스템

 

주요 기술적 이점은 다음과 같습니다.

  • 우수한 빔 품질:초정밀 미세 접합 응용 분야에 이상적인 고도로 집중된 레이저 스폿을 제공합니다.-
  • 최소 발열-영향 지역(HAZ):매우 좁은 펄스 폭은-열 왜곡을 방지하여 초박형 시트 및 호일에 완벽하게 적합합니다.-
  • 다양한 매개변수 조정:고도로 조정 가능한 주파수 및 펄스 지속 시간을 통해 작업자는 다양한 재료 특성의 열 요구 사항을 정확하게 일치시킬 수 있습니다.
  • 유지관리-무료 디자인:빨간색 표시등 포인터가 통합된 소형 공랭식-시스템으로 제작되어 소모품이 필요하지 않습니다.

 

프로세스 최적화 및 엔지니어링 지침

서로 다른 금속을 용접할 때 구조적 무결성과 표면 품질을 보장하려면 다음 프로세스 프로토콜이 권장됩니다.

  1. 레이저 출력 선택:MOPA 파이버 레이저 용접기는 재료 사양에 따라 교정되어야 합니다. 더 두꺼운 작업물과 광학 반사율이 높은 재료(예: 구리 및 알루미늄)에는 더 높은 레이저 출력 구성이 필요합니다.
  2. 용접 궤적:접합 영역의 형상에 따라 나선형 점 용접 또는 워블 라우팅 용접을 활용하여 에너지 분포의 균형을 맞춰야 합니다.
  3. 광학 구성:검류계 스캐닝 용접을 적극 권장합니다. 처리 중에 사용되는 피크 전력이 높기 때문에 열 렌즈 효과를 제거하여 처리 안정성을 보장하기 위해 융합 석영 또는 복합 포커싱 f{1}}렌즈를 설치해야 합니다.
  4. 매개변수 조정:짧은-~-펄스 폭, 높은 주파수, 낮은{2}}~-스캐닝 속도의 조합으로 매우 견고한 야금 결합을 보장하면서 평평하고 매끄러운 용접 비드를 생성합니다.

 

주요 산업 응용 분야

 

1. 3C 전자산업(스마트폰 및 컴퓨터)

레이저 용접은 내부 전자 부품의 구조적 무결성과 제조 수율을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다. 스마트폰 제조에서 MOPA 레이저는 중간판 파편, 안테나 파편, 카메라 모듈 파편과 같은 부품을 용접하는 데 광범위하게 사용됩니다.

  • 재료:일반적으로 니켈-도금 구리, 금-도금 알루미늄, 구리-도금 강철 또는 금{3}}도금 강철과 같은 도금 금속을 알루미늄 또는 알루미늄-마그네슘 합금 섀시에 용접하는 작업이 포함됩니다.
  • 결과:MOPA 레이저는 이러한 접점을 전도성 영역에 정확하게 용접하여 미학적으로 완벽한 용접 지점과 견고한 접합 강도를 제공합니다. 전기 전도성을 손상시키지 않으면서 산화 및 부식을 효과적으로 방지합니다.

 

Precision MOPA fiber laser welding of gold-plated shrapnel on a smartphone middle plate

스마트폰 중간판 파편 용접

 

Micro laser welding joint on delicate 3C electronic sensor components

3C 전자 부품용 레이저 용접

 

2. 배터리 및 신에너지 산업

새로운 에너지 부문이 기하급수적으로 성장함에 따라 펄스 MOPA 레이저는 리튬-이온 및 전원 배터리 팩 조립에 없어서는 안 될 요소가 되었습니다. 이 기술을 사용하면 열 특성이 매우 다양한 탭과 커넥터를 원활하게 결합할 수 있습니다.

  • 재료:알루미늄, 니켈 또는 구리-니켈 부스바/탭을 배터리 전극(일반적으로 순수 알루미늄 또는 구리)에 결합합니다.
  • 결과:MOPA 레이저 용접은 민감한 배터리 셀 주변의 열 영향 영역을 최소화하면서 기존 레이저보다 더 깊게 침투할 수 있습니다.- 이는 접합부의 전기 저항이나 전도성을 손상시키지 않으면서 높은 기계적 당김 강도를 보장합니다.{2}}

 

MOPA laser welded aluminum busbar connector for EV power battery pack packs

EV 배터리 알루미늄 버스바 커넥터 용접

 

Deep penetration MOPA fiber laser welding on cylindrical lithium-ion battery electrodes

리튬-이온 배터리 전극 레이저 용접

 

3. 기타 정밀산업

가전제품과 EV 배터리 외에도 MOPA 레이저 용접은 다음을 포함한 다양한 분야의 고정밀 부품에 널리 활용됩니다.{0}}

  • 네트워크 케이블 소켓 쉘(다중-인터페이스 차폐 인클로저)
  • 전자 방열판(섬세한 핀-과-베이스 결합)
  • 자동차 정밀 부품(정밀 액츄에이터 및 센서)

 

MOPA laser lap welding on multi-interface network RJ45 cable socket shielding shell

다중-네트워크 케이블 소켓 쉘용 레이저 용접

 

Fiber laser welding of thin copper fins to aluminum base for electronic heat sinks

L방열판용 Aser 용접

 

High-strength laser welded joints on precision automotive structural components

자동차 부품 레이저 용접