Met de ontwikkeling van wetenschap en technologie wordt micro-nanotechnologie op grote schaal gebruikt op verschillende gebieden, zoals medische behandelingen, milieubescherming, laboratoria, chemische industrie, halfgeleiders, industriële automatisering, enz. Precisie-microcomponenten verwijzen naar elektronische, mechanische, optische en andere componenten op micron- of nanoschaal, die efficiënte, nauwkeurige en gevoelige functies kunnen realiseren, zoals detectie, controle, aansturing, communicatie, enz. De vervaardiging en verbinding van precisie-microcomponenten is een belangrijk onderdeel van de micro-nanotechnologie, onder meer welke laserlasmachineis een efficiënte en nauwkeurige lasmethode die kan worden gebruikt voor het verbinden en verpakken van kleine onderdelen. We introduceren het werkingsprincipe, de voordelen en het toepassingsbereik van nauwkeurig laserlassen met microcomponenten.

1. Werkingsprincipe van laserlassen van precisie-microcomponenten

Laserlassen is een zeer efficiënte en nauwkeurige lasmethode waarbij een laserstraal met hoge energiedichtheid als warmtebron wordt gebruikt en die kan worden gebruikt voor het lassen van kleine onderdelen. Laserlassen kan worden gerealiseerd door middel van een continue of gepulseerde laserstraal, en het principe ervan kan worden onderverdeeld in warmtegeleidingslassen en laserdieppenetratielassen.

Warmtegeleidingslassen betekent dat wanneer de vermogensdichtheid van de laserstraal minder is dan 10^4 W/cm^2, het metalen oppervlak de laserenergie absorbeert om een ​​gesmolten plas te vormen, en de energie-uitwisseling tussen de binnenkant van de gesmolten plas en de omgeving metaal vindt voornamelijk plaats door warmtegeleiding, waardoor een ondiepe en brede verbinding ontstaat. van de las.

Laserlassen met diepe penetratie betekent dat wanneer de vermogensdichtheid van de laserstraal groter is dan 10 ^ 6 W / cm ^ 2, het metalen oppervlak wordt verwarmd en uitgehold in "holtes", waardoor een plasmakolom met hoge temperatuur en hoge druk wordt gevormd. en tegelijkertijd een sterke omgekeerde luchtstroom genereren, die het gesmolten metaal naar beneden duwt, waardoor een diepe, smalle las ontstaat.

2. Voordelen van laserlassen van precisie-microcomponenten

Vergeleken met traditioneel lassen (zoals weerstandslassen, booglassen, enz.) heeft het laserlassen van precisie-microcomponenten de volgende voordelen:

A. De kwaliteit van de las is hoog, de vervorming is klein en er is geen nabehandeling nodig. De door hitte beïnvloede zone van laserlassen is klein, de koelsnelheid is snel, het oppervlak van de lasnaad is glad, er zijn geen defecten zoals poriën en scheuren en de lassterkte is hoog. Laserlassen kent een kleine mate van vervorming en vereist over het algemeen geen vulmaterialen of hulpgassen, noch vereist het nabewerking zoals slijpen en polijsten.

b.Het lasproces is in hoge mate geautomatiseerd en eenvoudig te bedienen. Laserlasapparatuur kan door een computer worden bestuurd om een ​​nauwkeurige aanpassing en positionering van de laserstraal te bereiken om aan complexe lasvereisten te voldoen. Laserlassen hoeft de te lassen onderdelen niet aan te raken en de bediening is flexibel en gemakkelijk. Het kan worden gebruikt in combinatie met robots of numerieke besturingssystemen om geautomatiseerde productie te realiseren.

c. Snelle lassnelheid, hoog rendement en energiebesparing. De energiedichtheid van laserlassen is hoog, de smelttijd is kort en de lassnelheid is hoog, doorgaans tot enkele meters per minuut. Het energieverbruik bij laserlassen is hoog, doorgaans tot 30%, waardoor meer dan 50% energie wordt bespaard in vergelijking met traditioneel lassen. Het verwerkingsbereik van laserlassen is breed en er kunnen meerdere stations tegelijkertijd worden gelast om de productie-efficiëntie te verbeteren.

d.Het kan verschillende materialen of ongelijksoortige materialen lassen. Laserlassen kan verschillende metalen of niet-metalen materialen lassen, zoals staal, aluminium, koper, nikkel, titanium, enz. Laserlassen kan ook ongelijksoortige materialen met verschillende fysische of chemische eigenschappen lassen, zoals staal en koper, titanium en nikkel. enz., om materiaalcombinaties te realiseren die op traditionele wijze moeilijk met elkaar te verbinden zijn.

e.It kan ontoegankelijke delen lassen. De laserstraal kan worden doorgelaten en geleid door optische vezels of een reflector, en kan verborgen of ingewikkelde onderdelen lassen, zoals de binnenwand van de pijp, de motor van de auto, enz. Laserstralen kunnen ook lassen in speciale omgevingen zoals vacuüm , inert gas of onder water.

f. Precisielassen op micronniveau kan worden gerealiseerd. De laserstraal heeft een goede focussering en gerichtheid, en kan extreem fijne plekken vormen om precisiebewerking op micron- of zelfs nanoniveau te bereiken.

3. Toepassingsgebied van precisielaserlassen met microcomponenten

Vanwege de hoge efficiëntie, precisie, betrouwbaarheid en milieubescherming wordt laserlassen van precisie-microcomponenten op grote schaal gebruikt op verschillende gebieden, zoals:

a.Laserlassen van elektronische componenten. Met elektronische componenten worden kleine componenten bedoeld met elektronische functies of elektronische verbindingsfuncties, zoals geïntegreerde schakelingen, condensatoren, weerstanden, kristaloscillatoren, transformatoren, schakelaars, stopcontacten, enz. Laserlassen van elektronische componenten wordt voornamelijk gebruikt om de verbinding of verpakking tussen componenten te realiseren. of tussen componenten en substraten. Met laserlassen kan precisieverwerking op micron- of zelfs nanoniveau worden bereikt, waardoor wordt gegarandeerd dat de functies en prestaties van componenten niet verloren gaan of worden beïnvloed. Tegelijkertijd kan laserlassen ook loodvrij of loodarm lassen bereiken, wat voldoet aan de eisen op het gebied van milieubescherming.

b.Laserlassen van medische apparaten. Onder medische hulpmiddelen worden instrumenten, apparatuur, gereedschappen enz. verstaan ​​die worden gebruikt voor medische diagnose, behandeling, verpleging enz., zoals pacemakers, kunstgewrichten, beugels, chirurgische messen enz. Laserlassen van medische hulpmiddelen wordt voornamelijk gebruikt om interne of externe aansluitingen of verpakking van apparaten. Laserlassen kan naadloos lassen met hoge sterkte en hoge dichtheid bereiken om de veiligheid en duurzaamheid van het apparaat te garanderen. Tegelijkertijd kan met laserlassen ook niet-giftig of laag-giftig lassen worden bereikt, dat voldoet aan de hygiënische eisen.

c.Micro-elektromechanisch systeem (MEMS) laserlassen. Micro Electro Mechanical System (MEMS) verwijst naar een systeem dat microsensoren, actuatoren, controllers, enz. integreert. Een systeem op een kleine chip met meerdere functies en toepassingen zoals druksensoren, versnellingsmeters, gyroscopen, microspiegels, micropompen, enz. De verpakking en aansluiting van MEMS is een belangrijke schakel in het productieproces, en het is noodzakelijk om de betrouwbaarheid, stabiliteit en prestaties van het systeem te garanderen.

Kortom, laserlassen van precisie-microcomponenten is een efficiënte, nauwkeurige, betrouwbare en milieuvriendelijke methode om microcomponenten te verbinden. Het heeft de voordelen van een hoog energieverbruik, hoge laskwaliteit, lage hittebeïnvloede zone, lage restspanning en vervorming, enz. Lassen met ongelijksoortige materialen om te voldoen aan de uiteenlopende behoeften van precisie-microcomponenten. Laserlassen van precisie-microcomponenten wordt veel gebruikt op verschillende gebieden, zoals elektronische componenten, medische apparatuur, micro-elektromechanische systemen, enz., en biedt sterke technische ondersteuning voor de ontwikkeling van deze gebieden. Precisielaserlassen met microcomponenten heeft als geavanceerde verbindingstechnologie voor microcomponenten brede ontwikkelingsperspectieven en toepassingspotentieel, en is het waard om verder te worden onderzocht en gepromoot.