แม้ว่าไฟเบอร์เลเซอร์ MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) จะมีชื่อเสียงในด้านเครื่องหมายและการแกะสลักทางอุตสาหกรรม แต่ก็กลายเป็นโซลูชันชั้นนำอย่างรวดเร็วสำหรับการประมวลผลที่มีความแม่นยำสูง- โดดเด่นด้วยช่วงความกว้างพัลส์ที่กว้างเป็นพิเศษ- กำลังสูงสุดสูง ความถี่ที่ปรับได้ และคุณภาพลำแสงที่ยอดเยี่ยม เลเซอร์ MOPA มอบประสิทธิภาพที่โดดเด่นในการเชื่อมวัสดุโลหะที่บางพิเศษ-ไม่เหมือนกัน ปัจจุบัน เทคโนโลยีนี้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในภาคส่วนเทคโนโลยีชั้นสูง- โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ 3C และอุตสาหกรรมยานยนต์พลังงานใหม่ (NEV)
ข้อได้เปรียบหลักของระบบการเชื่อมด้วยเลเซอร์ MOPA
ระบบการเชื่อมด้วยไฟเบอร์เลเซอร์ MOPA ทำงานโดยแยกความถี่พัลส์ออกจากความกว้างพัลส์ ด้วยการมอดูเลตอิสระของพารามิเตอร์หลักทั้งสองนี้ เลเซอร์จะรักษาเอาต์พุตกำลังสูงสุดที่สูงและเสถียรอย่างสม่ำเสมอตลอดสเปกตรัมการผสมวัสดุที่กว้างขึ้น
ข้อได้เปรียบทางเทคนิคที่สำคัญ ได้แก่ :
- คุณภาพลำแสงที่เหนือกว่า:ให้จุดเลเซอร์ที่มีจุดโฟกัสสูง ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานไมโครเวลลิงที่มีความแม่นยำสูงเป็นพิเศษ-
- ความร้อนน้อยที่สุด-โซนที่ได้รับผลกระทบ (HAZ):ความกว้างของพัลส์ที่แคบเป็นพิเศษ-ป้องกันการบิดเบือนจากความร้อน ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับแผ่นและฟอยล์ที่บางเป็นพิเศษ
- การปรับพารามิเตอร์ที่หลากหลาย:ความถี่และระยะเวลาพัลส์ที่ปรับได้สูงช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถจับคู่ความต้องการด้านความร้อนของคุณสมบัติของวัสดุที่แตกต่างกันได้อย่างแม่นยำ
- บำรุงรักษา-ออกแบบฟรี:สร้างขึ้นเป็นระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ-ขนาดกะทัดรัดพร้อมตัวชี้ไฟสีแดง-ในตัว โดยไม่ต้องใช้วัสดุสิ้นเปลือง
การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการและคำแนะนำทางวิศวกรรม
เพื่อให้มั่นใจในความสมบูรณ์ของโครงสร้างและคุณภาพพื้นผิวเมื่อทำการเชื่อมโลหะที่ไม่เหมือนกัน แนะนำให้ใช้วิธีปฏิบัติกระบวนการต่อไปนี้:
- การเลือกกำลังเลเซอร์:เครื่องเชื่อมไฟเบอร์เลเซอร์ MOPA จะต้องได้รับการปรับเทียบตามข้อกำหนดเฉพาะของวัสดุ ชิ้นงานและวัสดุที่หนาขึ้นซึ่งมีการสะท้อนแสงสูงกว่า (เช่น ทองแดงและอะลูมิเนียม) จำเป็นต้องมีการกำหนดค่ากำลังเลเซอร์ที่สูงขึ้น
- วิถีการเชื่อม:ขึ้นอยู่กับรูปทรงเรขาคณิตของโซนรอยต่อ ควรใช้การเชื่อมจุดแบบเกลียวหรือการเชื่อมแบบโยกเยกเพื่อสร้างความสมดุลในการกระจายพลังงาน
- การกำหนดค่าออปติคอล:แนะนำให้ทำการเชื่อมด้วยการสแกนกัลวาโนมิเตอร์ เนื่องจากกำลังสูงสุดที่ใช้ในระหว่างการประมวลผล จึงควรติดตั้งเลนส์ f-theta สำหรับโฟกัสควอทซ์หรือคอมโพสิตเพื่อขจัดผลกระทบจากเลนส์ความร้อน ดังนั้นจึงมั่นใจได้ถึงความเสถียรในการประมวลผล
- การปรับพารามิเตอร์:การผสมผสานระหว่างความกว้างพัลส์สั้น-ถึง-ปานกลาง ความถี่สูง และความเร็วในการสแกนต่ำ-ถึง-ปานกลาง ทำให้ได้เม็ดบีดเชื่อมที่เรียบและเรียบ ในขณะเดียวกันก็รับประกันการยึดเกาะทางโลหะวิทยาที่มีความแข็งแกร่งสูง
การใช้งานในอุตสาหกรรมที่สำคัญ
1. อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ 3C (สมาร์ทโฟนและคอมพิวเตอร์)
การเชื่อมด้วยเลเซอร์มีบทบาทสำคัญในการเพิ่มความสมบูรณ์ของโครงสร้างและผลผลิตของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ภายใน ในการผลิตสมาร์ทโฟน เลเซอร์ MOPA ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการเชื่อมส่วนประกอบต่างๆ เช่น กระสุนแผ่นกลาง กระสุนเสาอากาศ และกระสุนโมดูลกล้อง
- วัสดุ:โดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับการเชื่อมโลหะที่ชุบ เช่น ทองแดงชุบนิกเกิล- อลูมิเนียมชุบทอง- เหล็กชุบทองแดง- หรือเหล็กชุบทอง- เข้ากับโครงอะลูมิเนียมหรืออะลูมิเนียม-แมกนีเซียมอัลลอยด์
- ผลลัพธ์:เลเซอร์ MOPA เชื่อมส่วนสัมผัสเหล่านี้เข้ากับโซนนำไฟฟ้าอย่างแม่นยำ ทำให้เกิดจุดเชื่อมที่สวยงามไร้ที่ติและมีความแข็งแรงของข้อต่อที่แข็งแกร่ง ป้องกันการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่กระทบต่อการนำไฟฟ้า
การเชื่อมเศษกระสุนแผ่นกลางของสมาร์ทโฟน
การเชื่อมด้วยเลเซอร์สำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ 3C
2. อุตสาหกรรมแบตเตอรี่และพลังงานใหม่
ด้วยการเติบโตแบบทวีคูณของภาคส่วนพลังงานใหม่ เลเซอร์ MOPA แบบพัลส์จึงกลายเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้สำหรับการประกอบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและชุดกำลังไฟ เทคโนโลยีนี้ช่วยให้สามารถเชื่อมต่อแท็บและตัวเชื่อมต่อได้อย่างราบรื่นด้วยคุณสมบัติทางความร้อนที่แตกต่างกันสูง
- วัสดุ:การเชื่อมบัสบาร์/แท็บอะลูมิเนียม นิกเกิล หรือทองแดง-เข้ากับขั้วไฟฟ้าแบตเตอรี่ (โดยทั่วไปคืออะลูมิเนียมหรือทองแดงบริสุทธิ์)
- ผลลัพธ์:การเชื่อมด้วยเลเซอร์ MOPA ให้การเจาะที่ลึกกว่าเลเซอร์แบบเดิมในขณะที่ลดความร้อน-โซนที่ได้รับผลกระทบรอบๆ เซลล์แบตเตอรี่ที่ไวต่อความรู้สึก ซึ่งช่วยให้มั่นใจถึงแรงดึงเชิงกลสูง-โดยไม่กระทบต่อความต้านทานไฟฟ้าหรือค่าการนำไฟฟ้าของข้อต่อ
การเชื่อมขั้วต่อบัสบาร์อลูมิเนียมแบตเตอรี่ EV
การเชื่อมด้วยเลเซอร์อิเล็กโทรดด้วยอิเล็กโทรดด้วยแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
3. อุตสาหกรรมความแม่นยำอื่นๆ
นอกเหนือจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคและแบตเตอรี่ EV แล้ว การเชื่อมด้วยเลเซอร์ MOPA ยังถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางสำหรับส่วนประกอบที่มีความแม่นยำสูง-ในภาคส่วนต่างๆ รวมถึง:
- เปลือกซ็อกเก็ตสายเคเบิลเครือข่าย(โครงป้องกันหลาย-อินเทอร์เฟซ)
- อ่างความร้อนอิเล็กทรอนิกส์(ครีบที่ละเอียดอ่อน-ถึง-การยึดเกาะฐาน)
- ชิ้นส่วนยานยนต์ที่มีความแม่นยำ(แอคทูเอเตอร์และเซ็นเซอร์ที่แม่นยำ)
การเชื่อมด้วยเลเซอร์สำหรับเปลือกช่องเสียบสายเคเบิลเครือข่ายหลาย-
Lการเชื่อมแบบ aser สำหรับอ่างความร้อน
การเชื่อมด้วยเลเซอร์สำหรับชิ้นส่วนรถยนต์