HCSEL激光焊接模组的应用

激光焊接国内外现状、水平和发展趋势

激光焊接优点突出,渗透率将不断提升

激光加工是一种高效、精密的加工方式。得益于光纤激光器较充分的国产化,近年来激光加工在国内快速发展和普及。美国科学和技术政策办公室曾有统计,年,美国GDP的50%与激光技术的应用及拓展相关,国内该比例大约在10%-15%,行业成长空间依然广阔。

经过多年的发展,尤其是随着上游激光器等核心零部件的国产化突破,目前国内的激光产业已拥有比较完整的产业链,从上游的激光芯片(例如柠檬光子)、有源光纤、发光晶体,到各类激光器、控制系统,再到各类激光设备,都能在国内找到优秀的供应商。作为新兴技术的代表,激光行业过去10年表现出明显的成长性。

根据中国电器工业协会(电焊机分会)的统计数据,年我国各类电焊机产量为万台。预计年我国激光焊接设备在电焊机中的渗透率尚不足1%。长期来看,随着技术的不断成熟,和核心零部件成本的不断下降,激光焊接的渗透率将持续提升。

激光焊接的优势和特点

相比传统的焊接工艺,激光焊接在精度、效率等方面有显著优势。激光主要用于熔化焊,少数情况下也可作为钎焊的热源,几乎不用于压力焊。相比传统的焊接工艺,激光焊接有以下特点和优势:

(1)适应的材料更广:激光焊接不仅适合于碳钢的焊接,也更加适合铝、铜等有色金属的焊接,尤其是对焊接精度要求高的薄铝板等材料;基于微纳激光、超快激光等新兴技术,激光焊接甚至可以应用到有机玻璃之间的焊接;

(2)更大深宽比:激光焊接功率密度更高,可实现10倍以上的深宽比,高功率激光对于厚板的焊接强度较电阻焊更高;

()热变形更小:更高的功率密度也使得激光焊接的焊缝更窄,热影响区更小,且由于激光焊接属于非接触式加工,焊接时热变形更小;

(4)焊接质量更高:合适的气体保护下,激光焊缝质量更高,连接强度明显高于电弧焊和电阻焊;

(5)更容易实现自动化:激光焊接属于无接触加工,更容易实现自动化。

在汽车领域,不少车型以激光焊接作为卖点,如大众、Audi、奔驰等。在动力电池领域,激光焊接也凭借高效、高质量等优点,快速取代了其他焊接手段,成为动力电池生产线的标配设备。

柠檬光子HCSEL激光芯片的在激光焊接的应用

基于柠檬光子独家的HCSEL激光芯片技术,开发了一系列瓦到5千的大功率激光焊接头。

利用HCSEL芯片高光效,高功率密度,输出光型易于二次光学整形。可以更加不同应用的焊接面对激光输出光型的不同要求,针对性的设计不同输出光型的光斑,在提高功率密度的同时,定制更优化的输出光斑,大大提高了焊接质量和焊接效率。

HCSEL天然线激光模组柠檬光子

由于大功率HCSEL激光器二次光学设计结构简单,可以有效降低激光焊接设备的整体制造成本和后续维护费用。

“非接触加工”和“高能量密度”是激光加工的重要特点,使得其与传统加工方式相比,有着高效率、高精度、低能耗、材料变形小、易控制等先天优势。配备柠檬光子HCSEL激光源的加工设备正在对各种传统的加工设备进行广泛替代,如激光打标机替代油墨喷码机、激光切割机替代火焰切割设备、激光焊接机替代传统焊接设备等。在面板、半导体、锂电等新兴制造业中,激光设备也得到越来越多的应用。




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