Effetti di lunghezze d'onda Laser 1064nm e 532nm su microonde in rame

Con l'uso del rame in vari settori, i requisiti funzionali di vari prodotti sono in aumento e la saldatura laser è trasformata in un buon metodo di connessione. La saldatura in rame utilizzando un laser diventa difficile a causa della riflettività e dell'alta conduttività termica del materiale in rame. La combinazione di basso punto di fusione e alta conduttività termica rende ottenere una buona qualità della saldatura una sfida a causa di un elevato utilizzo energetico. Lo studio ha dimostrato che a causa della variazione del tasso di assorbimento di diversi materiali a diverse lunghezze d'onda, oltre alle grandi differenze nell'assorbimento plasmonico tra diverse lunghezze d'onda laser. Quando vengono utilizzati due diversi laser per la saldatura, sotto gli stessi parametri di processo, è possibile saldare sezioni trasversali di diverse geometrie.

Alto tasso di assorbimento del laser blu

I laser blu emettono raggi con lunghezze d'onda tra 400nm e 480nm, mentreLaser near-infrared (NIR)Operare a lunghezze d'onda intorno a 1000nm. I materiali in rame assorbono le lunghezze d'onda laser più corte ad una velocità superiore rispetto alle lunghezze d'onda laser più lunghe come1064nm. Il tasso di assorbimento del laser blu sulla superficie del rame è di circa il 65%, mentre il tasso di assorbimento del laser vicino all'infrarosso è di circa il 5%. Nel livello di potenza della lavorazione del materiale laser, i laser blu sono composti da pile di semiconduttori, i cui raggi vengono filtrati attraverso fiber ottiche con diametri di diverse centinaia di micrometri. I laser Near-infrared ricamati dagli oscillatori a fibra hanno un prodotto parametro del fascio inferiore (BPP) e una vita del fascio più piccola rispetto ai laser blu.

I laser NIR hanno livelli di potenza di uscita più elevati

Rispetto ai laser blu, i laser muslimah realizzano livelli di potenza di uscita più elevati e la loro alta intensità è essenziale per la lavorazione di materiali metallici come il rame con alta riflettività della luce. Pur dell'alto tasso di assorbimento dei laser blu, è necessaria una maggiore potenza laser per la saldatura di lastre di rame spesse. Per i laser blu, le uscite di molte fonti di alimentazione inferiori possono essere combinate per ottenere la potenza totale richiesta per un particolare processo. Questi svantaggi rendono i laser blu più costosi da elaborare rispetto ai laser a infrarossi vicini. La lavorazione del rame pone elevate esigenze sui laser NIR e le tecnologie devono essere sviluppate per affrontare le difficoltà legate ai laser NIR.

Combinazione di laser vicino all'infrarosso 1064nm e laser verde 532nm

I progettisti hanno utilizzato un laser verde con una lunghezza d'onda di 532nm e un laser con una lunghezza d'onda di 1064nm per micro-saldatura in rame. Il laser 1064nm è la frequenza doppia utilizzando un separatore di cristalli e armoniche (NLO) con ottica non lineare per generare luce laser verde. I risultati mostrano che quando il laser Nd:YAG da 1064 nm viene utilizzato per la micro-saldatura in rame, i fori stendibiancheria e il tasso di assorbimento del laser a lunghezza d'onda del vicino infrarosso aumenta rapidamente, con risultato di penetrazione profonda. Le condizioni di saldatura di transizione sono necessarie tra la saldatura di piccoli fori e la saldatura a conduzione di calore. In condizioni di transizione, il processo può essere stabilizzato, con una buona qualità della superficie e una grande profondità di penetrazione senza porosità. Allo stesso tempo, i laser vicino all'infrarosso possono ottenere un'elevata potenza media a un costo conveniente. La combinazione di laser near-infrarossi con laser verdi consente la vitalità economica dei processi di saldatura laser in rame. Se le due lunghezze d'onda vengono combinate e viene utilizzato un laser verde per avviare la formazione di fori stenopeici, l'efficienza del processo può essere migliorata e è possibile ottenere saldature di alta qualità.