携帯電話、タブレットコンピュータ、ノートPCなどの民生用電子製品のリニューアル・開発に伴い、多くの新しいプロセス、新素材、新しい構造が適用されました。アルミニウム合金は、軽量、高強度、耐食性、および良好な形成性の利点を有します。各種民生用電子製品の構造部品の製造に広く使用されています。
ここでは、連続ファイバーレーザーとパルスレーザーの比較が行われ、家電製品のアルミ合金構造部品に広く使用されています。
1. 溶接欠陥
アルミニウム合金のレーザー溶接の主な欠陥は、パルスレーザー溶接中に特に明白である孔と亀裂です。一般に、アルミニウム合金のレーザー溶接によって生成される細孔は、主に水素の孔と低融解沸合金元素の蒸発によって引き起こされると考えられています。アルミニウム合金は高い線形膨張係数と高い溶接応力を有します。それは、ユーテク合金であり、熱亀裂が起こりやすいです。特にレーザーパルススポット溶接では、単一パルスの作用時間が短く、熱サイクル速度が速く、クラック傾向が大きい。アルミ合金の連続シーム溶接にファイバーレーザーを使用すると、溶融プールの存在時間が著しく長くなり、溶接応力が高まり、低融点物質が溶接亀裂に与える影響が改善され、溶接工程における亀裂の傾向が大幅に減少します。同時に、溶融プールの存在時間の延長は、溶融プール内のガスの排出にも役立ち、溶接孔の形成を減少させる。
2. 強度と安定性
溶接亀裂は、溶接された接合部の強度を大幅に低下させ、製品の実践性と信頼性に大きな影響を与え、最も有害な溶接欠陥の1つです。アルミニウム合金を溶接するためのファイバーレーザー連続溶接方法は、溶接亀裂を回避し、効果的に溶接の強度と安定性を向上させることができます。
同じアルミニウム合金製品を溶接するファイバーレーザーとパルスレーザーの溶接張力を比較する。計算後、ファイバーレーザーの平均引力はパルスレーザーの3.9倍であり、引っ張り力データの標準偏差はパルスレーザーの標準偏差の1/3に過ぎません。この組み合わせの金属学的分析では、ファイバーレーザーの溶接ジョイントの幅はパルス化されたスポット溶接の幅よりもはるかに小さいが、引張力はパルスレーザーの4倍近くに達する可能性があることを示している。これは、(1)ファイバーレーザー溶接が長さ方向にあり、上記の延長が依然として存在し、実際の有効接着領域はパルスはんだジョイントのそれよりも小さくないためである。(2)パルスはんだジョイントの孔や亀裂などの溶接欠陥により、その溶接強度は基材の強度よりもはるかに低く、一方、ファイバーレーザー溶接材料の強度が高くなります。
3. 溶接変形
アルミニウム合金は、大きな線形膨張係数を有し、溶接変形を起こしやすい。CWファイバーレーザーは、優れたビーム品質、より小さなスポット、より集中したエネルギー、より速い速度と小さな熱入力を持っているので、製品の変形は、従来のCWレーザーよりも小さいです。同時に、アルミ合金のIT部品製品をレーザー加工するファイバーレーザーの強度は、パルスレーザーよりもはるかに高くなっています。
4. 製品の外観
ITコンポーネント製品は外観に対する要件が高く、アルミニウム合金材料は元素の分離、表面粗さ、酸化物層などの影響を受け、ワークピース表面のレーザー吸収率が一貫していません。この現象は、レーザーパルススポット溶接に大きな影響を与えます。パルスレーザースポット溶接を使用する場合、溶接されていない、飛び散る、煙やほこりなどの問題が発生しやすいので、製品の外観や性能に影響を与え、2回洗浄する必要があります。ファイバーレーザーがアルミニウム合金を連続的に溶接する場合、溶接工程はより安定しており、飛沫や煙を発生させることは容易ではなく、二度洗浄する必要はありません。外観とプロセスでパルスレーザーよりも優れています。
結論として:
(1)アルミ合金部品の連続シーム溶接にファイバーレーザーを使用することで、パルスレーザースポット溶接で頻繁に発生する溶接クラックや孔などの欠陥を回避し、溶接強度と安定性を大幅に向上させることができます。
(2)ファイバーレーザーの溶接パラメータを最適化することで、溶接歪みを低減し、生産効率を向上させることができます。
(3)連続繊維レーザー溶接アルミ合金部品、溶接継ぎ目は滑らかで美しく、水しぶき、煙などを生成することは容易ではありません。
