Mit der Erneuerung und Entwicklung von Unterhaltungselektronikprodukten wie Mobiltelefonen, Tablet-Computern und Notebooks wurde eine Vielzahl neuer Verfahren, neuer Materialien und neuer Strukturen angewendet. Aluminiumlegierungen haben die Vorteile eines geringen Gewichts, einer hohen Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und einer guten Formbarkeit. Es wird häufig bei der Herstellung von Bauteilen verschiedener Unterhaltungselektronikprodukte verwendet.
Hier wird ein Vergleich zwischen kontinuierlichen Faserlasern und gepulsten Lasern vorgenommen, die in Aluminiumlegierungsstrukturteilen der Unterhaltungselektronik weit verbreitet sind.
1. Schweißfehler
Die Hauptfehler beim Laserschweißen von Aluminiumlegierungen sind Poren und Risse, die besonders beim Pulslaserschweißen auftreten. Es wird allgemein angenommen, dass die durch Laserschweißen von Aluminiumlegierungen erzeugten Poren hauptsächlich durch das Verdampfen von Wasserstoffporen und niedrigschmelzenden siedenden Legierungselementen verursacht werden. Aluminiumlegierung hat einen hohen linearen Ausdehnungskoeffizienten und eine hohe Schweißspannung. Es ist eine eutektische Legierung und neigt zu thermischen Rissen. Insbesondere beim Laserpuls-Punktschweißen ist die Einwirkzeit eines einzelnen Impulses kurz, die Temperatur des Wärmezyklus ist hoch und die Rissneigung ist groß. Wenn der Faserlaser zum kontinuierlichen Nahtschweißen von Aluminiumlegierungen verwendet wird, verlängert sich die Existenzzeit des geschmolzenen Pools erheblich, was die Schweißspannung und den Einfluss von Substanzen mit niedrigem Schmelzpunkt auf Schweißrisse verbessert und die Neigung zu Rissen stark verringert der Schweißprozess. Gleichzeitig begünstigt die Verlängerung der Existenzzeit des geschmolzenen Pools auch die Abgabe von Gas in den geschmolzenen Pool und verringert die Bildung von Schweißporen.
2. Stärke und Stabilität
Schweißrisse verringern die Festigkeit von Schweißverbindungen erheblich, haben einen großen Einfluss auf die Praktikabilität und Zuverlässigkeit des Produkts und sind einer der schädlichsten Schweißfehler. Durch kontinuierliches Faserlaserschweißen zum Schweißen von Aluminiumlegierungen können Schweißrisse vermieden und die Festigkeit und Stabilität der Schweißnaht wirksam verbessert werden.
Die Schweißspannung beim Faserlaser- und Pulslaserschweißen des gleichen Aluminiumlegierungsprodukts wird verglichen. Nach der Berechnung beträgt die durchschnittliche Zugkraft des Faserlasers das 3,9-fache der des gepulsten Lasers, und die Standardabweichung der Zugkraftdaten beträgt nur 1/3 der des gepulsten Lasers. Die metallographische Analyse der Kombination zeigt, dass die Breite der Schweißverbindung des Faserlasers viel kleiner ist als die des gepulsten Punktschweißens, aber die Zugkraft kann fast das Vierfache der des gepulsten Lasers erreichen. Dies liegt daran, dass: (1) die Faserlaserschweißung in Längsrichtung verläuft. Es gibt immer noch eine Ausdehnung oben, und die tatsächliche effektive Verbindungsfläche ist nicht kleiner als die der Impulslötverbindung. (2) Die Schweißfehler wie Poren und Risse in der Impulslötverbindung führen dazu, dass ihre Schweißfestigkeit viel geringer ist als die Festigkeit des Grundmaterials, während die Festigkeit des Faserlaserschweißmaterials.
3. Schweißverformung
Aluminiumlegierung hat einen großen linearen Ausdehnungskoeffizienten und neigt zu Schweißverformungen. CW-Faserlaser haben eine ausgezeichnete Strahlqualität, einen kleineren Punkt, mehr konzentrierte Energie, eine schnellere Geschwindigkeit und einen geringeren Wärmeeintrag, sodass die Produktverformung geringer ist als bei herkömmlichen CW-Lasern. Gleichzeitig ist die Festigkeit von IT-Komponentenprodukten aus Faserlaserschweißen von Aluminiumlegierungen viel höher als die von Pulslasern.
4. Erscheinungsbild des Produkts
IT-Komponentenprodukte stellen höhere Anforderungen an das Erscheinungsbild, und Aluminiumlegierungsmaterialien werden durch Elementtrennung, Oberflächenrauheit, Oxidschicht usw. beeinflusst, was zu inkonsistenten Laserabsorptionsraten auf der Oberfläche des Werkstücks führt. Dieses Phänomen hat einen größeren Einfluss auf das Laserpuls-Punktschweißen. Beim gepulsten Laserpunktschweißen können Probleme wie ungeschweißtes Spritzen, Spritzen, Rauch und Staub auftreten, die das Aussehen und die Leistung des Produkts beeinträchtigen und zweimal gereinigt werden müssen. Wenn der Faserlaser kontinuierlich Aluminiumlegierungen schweißt, ist der Schweißprozess stabiler, es ist nicht einfach, Spritzer und Rauch zu erzeugen, und er muss nicht zweimal gereinigt werden. Es ist in Aussehen und Prozess besser als der Pulslaser.
Abschließend:
(1) Die Verwendung eines Faserlasers zum kontinuierlichen Nahtschweißen von Aluminiumlegierungskomponenten kann Defekte wie Schweißrisse und Poren, die beim Pulslaser-Punktschweißen häufig auftreten, vermeiden und die Schweißfestigkeit und -stabilität erheblich verbessern.
(2) Durch Optimieren der Schweißparameter des Faserlasers kann die Schweißverzerrung verringert und die Produktionseffizienz verbessert werden.
(3) Beim kontinuierlichen Faserlaserschweißen von Aluminiumlegierungskomponenten ist die Schweißnaht glatt und schön, und es ist nicht leicht, Spritzer, Rauch usw. zu erzeugen.
