Bilim ve teknolojinin gelişmesiyle birlikte mikro-nano teknolojisi, tıbbi tedavi, çevre koruma, laboratuvar, kimya endüstrisi, yarı iletken, endüstriyel otomasyon vb. gibi çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Hassas mikro bileşenler, elektronik, mekanik, optik anlamına gelir. ve algılama, kontrol, sürüş, iletişim vb. gibi verimli, hassas ve hassas işlevleri gerçekleştirebilen mikron veya nano ölçekli diğer bileşenler. Hassas mikro bileşenlerin üretimi ve bağlantısı, mikro nano teknolojinin önemli bir parçasıdır. hangi lazer kaynak makinasıminik parçaların bağlantısı ve paketlenmesinde kullanılabilecek verimli ve hassas bir kaynak yöntemidir. Hassas mikro bileşenli lazer kaynağının çalışma prensibini, avantajlarını ve uygulama aralığını tanıtacağız.

1. Hassas mikro bileşenlerin lazer kaynağının çalışma prensibi

Lazer kaynağı, ısı kaynağı olarak yüksek enerji yoğunluklu lazer ışınını kullanan ve küçük parçaların kaynaklanması için kullanılabilen, yüksek verimli ve hassas bir kaynak yöntemidir. Lazer kaynağı sürekli veya darbeli lazer ışınıyla gerçekleştirilebilir ve prensibi ısı iletimli kaynak ve lazer derin nüfuzlu kaynak olarak ikiye ayrılabilir.

Isı iletimli kaynak, lazer ışınının güç yoğunluğu 10^4 W/cm^2'den az olduğunda, metal yüzeyin lazer enerjisini emerek bir erimiş havuz oluşturması ve erimiş havuzun içi ile çevresi arasındaki enerji alışverişi anlamına gelir. metal esas olarak ısı iletimi yoluyla sığ ve geniş bir bağlantı oluşturur. kaynaktan.

Lazer derin nüfuzlu kaynak, lazer ışınının güç yoğunluğu 10^6 W/cm^2'den büyük olduğunda, metal yüzeyin ısıtıldığı ve "boşluklar" halinde içbükey hale getirilerek yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı bir plazma sütunu oluşturulduğu anlamına gelir. ve aynı zamanda güçlü bir ters hava akışı oluşturarak erimiş metali aşağı doğru iterek derin, dar bir kaynak oluşturur.

2. Hassas mikro bileşenlerin lazer kaynağının avantajları

Geleneksel kaynaklarla (direnç kaynağı, ark kaynağı vb.) karşılaştırıldığında, hassas mikro bileşenlerin lazer kaynağı aşağıdaki avantajlara sahiptir:

A. Kaynağın kalitesi yüksektir, deformasyon küçüktür ve herhangi bir müteakip işleme gerek yoktur. Lazer kaynağında ısıdan etkilenen bölge küçüktür, soğuma hızı hızlıdır, kaynak dikişinin yüzeyi pürüzsüzdür, gözenek ve çatlak gibi kusurlar yoktur ve kaynak mukavemeti yüksektir. Lazer kaynak az miktarda deformasyona sahiptir ve genellikle dolgu malzemeleri veya yardımcı gazlar gerektirmez, ayrıca taşlama ve cilalama gibi sonradan işlemler gerektirmez.

b.Kaynak işlemi oldukça otomatiktir ve kullanımı kolaydır. Lazer kaynak ekipmanı, karmaşık kaynak gereksinimlerini karşılamak üzere lazer ışınının hassas şekilde ayarlanmasını ve konumlandırılmasını sağlamak için bir bilgisayar tarafından kontrol edilebilir. Lazer kaynağının kaynak yapılacak parçalara dokunmasına gerek yoktur ve işlem esnek ve kullanışlıdır. Otomatik üretimi gerçekleştirmek için robotlarla veya sayısal kontrol sistemleriyle birlikte kullanılabilir.

c.Hızlı kaynak hızı, yüksek verimlilik ve enerji tasarrufu. Lazer kaynağının enerji yoğunluğu yüksektir, erime süresi kısadır ve kaynak hızı genellikle dakikada birkaç metreye kadar yüksektir. Lazer kaynağının enerji kullanım oranı yüksektir, genellikle %30'a kadar çıkar ve geleneksel kaynağa kıyasla %50'den fazla enerji tasarrufu sağlar. Lazer kaynağının işlem aralığı geniştir ve üretim verimliliğini artırmak için aynı anda birden fazla istasyon kaynak yapılabilir.

d.Farklı malzemeleri veya benzer olmayan malzemeleri kaynaklayabilir. Lazer kaynağı, çelik, alüminyum, bakır, nikel, titanyum vb. gibi çeşitli metal veya metal olmayan malzemeleri kaynaklayabilir. Lazer kaynağı ayrıca çelik ve bakır, titanyum ve nikel gibi farklı fiziksel veya kimyasal özelliklere sahip farklı malzemeleri de kaynaklayabilir. vb. geleneksel yöntemlerle bağlanması zor olan malzeme kombinasyonlarını elde etmek için.

e.Ulaşılamayan parçaları kaynaklayabilir. Lazer ışını fiber optik veya reflektör tarafından iletilebilir ve yönlendirilebilir ve borunun iç duvarı, arabanın motoru vb. gibi gizli veya karmaşık parçaları kaynaklayabilir. Lazer ışınları ayrıca vakum gibi özel ortamlarda da kaynak yapabilir. , inert gaz veya su altı.

f.Mikron düzeyinde hassas kaynak gerçekleştirilebilir. Lazer ışını iyi odaklanma ve yönlendirme özelliğine sahiptir ve mikron düzeyinde ve hatta nano düzeyde hassas işleme elde etmek için son derece ince noktalar oluşturabilir.

3. Hassas mikro bileşenli lazer kaynağının uygulama aralığı

Yüksek verimliliği, hassasiyeti, güvenilirliği ve çevre koruması nedeniyle hassas mikro bileşenlerin lazer kaynağı, aşağıdakiler gibi çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır:

a.Elektronik bileşenlerin lazer kaynağı. Elektronik bileşenler, entegre devreler, kapasitörler, dirençler, kristal osilatörler, transformatörler, anahtarlar, prizler vb. gibi elektronik işlevlere veya elektronik bağlantı işlevlerine sahip küçük bileşenleri ifade eder. Elektronik bileşenlerin lazer kaynağı esas olarak bileşenler arasındaki bağlantıyı veya paketlemeyi gerçekleştirmek için kullanılır. veya bileşenler ve alt tabakalar arasında. Lazer kaynak, mikron düzeyinde ve hatta nano düzeyde hassas işlemeyi gerçekleştirerek bileşenlerin işlevlerinin ve performansının kaybolmamasını veya etkilenmemesini sağlar. Aynı zamanda lazer kaynağı, çevre koruma gereksinimlerini karşılayan kurşunsuz veya düşük kurşunlu kaynak da sağlayabilir.

b.Tıbbi cihazların lazer kaynağı. Tıbbi cihazlar, kalp pilleri, yapay eklemler, diş braketleri, cerrahi bıçaklar vb. gibi tıbbi teşhis, tedavi, bakım vb. için kullanılan alet, ekipman, aletler vb. anlamına gelir. Tıbbi cihazların lazer kaynağı esas olarak aşağıdaki amaçlara ulaşmak için kullanılır: cihazların dahili veya harici bağlantıları veya paketlenmesi. Lazer kaynağı, cihazın güvenliğini ve dayanıklılığını sağlamak için yüksek mukavemetli, yüksek yoğunluklu, kesintisiz kaynak sağlayabilir. Aynı zamanda lazer kaynak, hijyenik gereklilikleri karşılayan toksik olmayan veya düşük toksik kaynak da sağlayabilir.

c.Mikro Elektro Mekanik Sistem (MEMS) lazer kaynağı. Mikro Elektro Mekanik Sistem (MEMS), mikro sensörleri, aktüatörleri, kontrolörleri vb. entegre eden bir sistemi ifade eder. Basınç sensörleri, ivmeölçerler, jiroskoplar, mikro aynalar, mikro pompalar vb. gibi birden fazla işlev ve uygulamaya sahip küçük bir çip üzerindeki sistem. MEMS'in ve bağlantısı, üretim sürecinde önemli bir bağlantıdır ve sistemin güvenilirliğinin, kararlılığının ve performansının sağlanması gereklidir.

Sonuç olarak, hassas mikro bileşenlerin lazer kaynağı, mikro bileşenlerin birleştirilmesinde etkili, hassas, güvenilir ve çevre dostu bir yöntemdir. Yüksek enerji kullanımı, yüksek kaynak kalitesi, düşük ısıdan etkilenen bölge, düşük artık gerilim ve deformasyon gibi avantajlara sahiptir. Hassas mikro bileşenlerin farklı ihtiyaçlarını karşılamak için farklı malzemelerle kaynak yapılabilir. Hassas mikro bileşenlerin lazer kaynağı, elektronik bileşenler, tıbbi ekipman, mikro elektromekanik sistemler vb. gibi çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmakta ve bu alanların geliştirilmesi için güçlü teknik destek sağlamaktadır. Gelişmiş bir mikro bileşen bağlantı teknolojisi olarak hassas mikro bileşen lazer kaynağı, geniş geliştirme beklentilerine ve uygulama potansiyeline sahiptir ve daha fazla araştırılmaya ve tanıtılmaya değerdir.