MOPA ファイバーレーザーによる異種金属材料の溶接

Jun 22, 2022 ご伝言

MOPA(マスター オシレーター パワー アンプ)ファイバー レーザーは伝統的に産業用マーキングや彫刻用として知られていますが、ハイエンドの精密加工向けの主要なソリューションとして急速に台頭しています。{0}超広いパルス幅範囲、高いピーク出力、調整可能な周波数、優れたビーム品質を特徴とする MOPA レーザーは、極薄の異種金属材料の溶接において優れた性能を発揮します。-現在、この技術はハイテク分野全体で広く採用されており、特に 3C エレクトロニクスと新エネルギー車 (NEV) 産業で顕著です。-

 

MOPA レーザー溶接システムの主要な利点

 

MOPA ファイバー レーザー溶接システムは、パルス周波数をパルス幅から分離することによって動作します。これら 2 つの重要なパラメータを独立して変調することにより、レーザーは、材料の組み合わせのより広範な範囲にわたって、一貫して高く安定したピーク パワー出力を維持します。

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

MOPAファイバーレーザー溶接システム

 

主な技術的利点は次のとおりです。

  • 優れたビーム品質:非常に集束したレーザー スポットを提供し、超精密マイクロウェーリング アプリケーションに最適です。{0}
  • 最小熱影響範囲(HAZ):{0}超狭いパルス幅により熱歪みが防止され、極薄のシートや箔に最適です。-
  • 多彩なパラメータ調整:周波数とパルス幅を高度に調整できるため、オペレータはさまざまな材料特性の熱要件を正確に一致させることができます。
  • メンテナンス不要の設計:{0}統合された赤色光ポインタを備えたコンパクトな空冷システムとして構築されており、消耗品は不要です。{0}{1}

 

プロセスの最適化とエンジニアリングのガイダンス

異種金属を溶接する際に構造の完全性と表面品質を確保するには、次のプロセス プロトコルをお勧めします。

  1. レーザー出力の選択:MOPA ファイバー レーザー溶接機は、材料の仕様に従って校正する必要があります。より厚いワークピースや光反射率の高い材料 (銅やアルミニウムなど) には、より高いレーザー出力構成が必要です。
  2. 溶接軌跡:接合部の形状に応じて、スパイラルスポット溶接またはウォブルルーティング溶接を利用して、エネルギー分布のバランスをとる必要があります。
  3. 光学構成:検流計スキャン溶接を強くお勧めします。処理中に高いピークパワーが利用されるため、熱レンズ効果を排除して処理の安定性を確保するには、溶融石英または複合集束 fθ レンズを取り付ける必要があります。-。
  4. パラメータチューニング:短-~-パルス幅、高周波、低-~-スキャン速度の組み合わせにより、非常に堅牢な冶金的接合を保証しながら、平らで滑らかな溶接ビードが得られます。

 

主要な業界のアプリケーション

 

1. 3Cエレクトロニクス産業(スマートフォン&コンピュータ)

レーザー溶接は、内部電子部品の構造的完全性と製造歩留まりを向上させる上で重要な役割を果たします。スマートフォンの製造では、MOPA レーザーは、中間プレートの破片、アンテナの破片、カメラ モジュールの破片などのコンポーネントの溶接に広く使用されています。

  • 材料:通常は、ニッケル-メッキ銅、金-メッキアルミニウム、銅-メッキ鋼、金-メッキ鋼などのメッキ金属をアルミニウムまたはアルミニウム-合金のシャーシに溶接します。
  • 結果:MOPA レーザーは、これらのコンタクトを導電性ゾーンに正確に溶接し、美しく完璧な溶接スポットと堅牢な接合強度を実現します。導電性を損なうことなく、酸化や腐食を効果的に防止します。

 

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

スマートフォン中板の破片溶接

 

Micro laser welding joint on delicate 3C electronic sensor components

3C電子部品のレーザー溶接

 

2. 電池・新エネルギー産業

新エネルギー部門の急激な成長に伴い、パルス MOPA レーザーはリチウム イオンや電源バッテリー パックの組み立てに不可欠なものとなっています。{0}}この技術により、非常に多様な熱特性を持つタブとコネクタのシームレスな接合が可能になります。

  • 材料:アルミニウム、ニッケル、または銅の{0}ニッケル バスバー/タブをバッテリーの電極(通常は純アルミニウムまたは銅)に接合します。
  • 結果:MOPA レーザー溶接は、従来のレーザーよりも深い浸透を実現しながら、繊細なバッテリー セルの周囲の熱の影響を受けるゾーンを最小限に抑えます。{0}}これにより、接合部の電気抵抗や導電性を損なうことなく、高い機械的引き抜き強度が確保されます。-

 

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

EVバッテリーのアルミバスバーコネクタの溶接

 

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

リチウム-電池電極のレーザー溶接

 

3. その他の精密産業

MOPA レーザー溶接は、家庭用電化製品や EV バッテリー以外にも、次のようなさまざまな分野の高精度コンポーネントに広く利用されています。{0}

  • ネットワークケーブルソケットシェル(マルチインターフェースシールドエンクロージャ)
  • 電子ヒートシンク(繊細なフィンと-のベースの結合)
  • 自動車精密部品(精密アクチュエーターとセンサー)

 

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

マルチネットワーク ケーブル ソケット シェルのレーザー溶接-

 

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

Lヒートシンクのレーザー溶接

 

High-strength laser welded joints on precision automotive structural components

自動車部品のレーザー溶接