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機器人激光焊接機焊接原理介紹
閱讀:406 發(fā)布時間:2022-8-19焊接行業(yè)對人們很熟悉。一聽到焊接就想起火花飛濺、煙霧彌漫的車間。隨著技術的發(fā)展,焊接車間基本上看不到人工的影子,都是用機器人焊接。機器人激光焊接機以半導體激光器為焊接熱源,越來越廣泛地應用于手機、筆記本電腦等電子設備的攝像頭零件的焊接。
焊接機器人激光是利用激光輻射實現(xiàn)光放大原理的單色、定向聚焦后直徑小于0.01毫米、功率密度高達10W/的能量束,是焊接、切割和熔化材料表面的熱源。
機器人激光焊接機是以能量(可見光或紫外線)作為熱源,熔化工件進行連接的焊接方法。激光之所以能實現(xiàn),不僅是因為激光本身具有很高的能量,更重要的是因為激光能量高度集中在一個點上,能量密度增加。
激光焊接時,激光照在焊接材料的表面,其中一些反射,一些吸收進入材料內(nèi)部。對于不透明材料,透射光被吸收,金屬的線性吸收系數(shù)為107~108/m。對于金屬來說,激光從金屬表面厚度0.01 ~ 0.1米處吸收,轉(zhuǎn)化為熱,金屬表面溫度提高,傳遞到金屬內(nèi)部。
光子轟擊金屬表面形成蒸氣,蒸發(fā)的金屬可以防止剩余能量反射至金屬上。焊接的金屬導熱性能良好的情況下,可以獲得更大的熔化。激光在材料表面的反射、透射和吸收本質(zhì)上是光波的電磁場與材料相互作用的結果。激光光波入射材料時,材料中的電粒子會隨著光波電矢量的步伐而振動,光子的輻射能變成電子的動能。物質(zhì)吸收激光后,首先產(chǎn)生的是自由電子的動能、束縛電子的刺激能量,或者一些質(zhì)點的過量能量,比如過度的音響。這種原始刺激可以經(jīng)過一定的過程轉(zhuǎn)化為熱能。
激光和其他光源一樣,不僅具有電子文件,還具有其他光源不具備的特性,如高方向、高亮度(光子強度)、高單色和高一致性。激光焊接加工時,將材料吸收的光能轉(zhuǎn)換為熱能是在很短的時間內(nèi)(約10s)完成的。在此期間,熱量限于材料的激光輻射區(qū)域,然后通過熱傳導從高溫傳輸?shù)降蜏亍?/p>
金屬的激光吸收主要與激光波長、材料的性質(zhì)、溫度、表面狀態(tài)、激光功率密度等因素有關。一般來說,金屬的激光吸收率隨著溫度的上升而增加,隨著電阻率的增加而增加。