航空宇宙製品には非常に厳しいスペース要件があることはよく知られています。多くの業界と同様、航空宇宙製品のエレクトロニクス傾向も将来の開発方向であり、エレクトロニクス製品の設計はますます小さなスペースで実行される必要があります。同時に、電子製品のはんだ接合部の密度もますます高くなっています。さらに、軍事機器、航空機、宇宙船などの製品は、最も過酷な環境条件に耐えることができる必要があり、製品の品質は最高のエンジニアリング基準を満たし、最高レベルの安全保護部品や電子部品の使用が必要です。多くの場合、従来の溶接プロセスでは要件を満たすことができなくなり、より狭いスペースに適応できる新しい溶接プロセスが必要になります。
宇宙船の通信、ナビゲーション、記録、安全システムにおける高精度の飛行制御が第一の考慮事項であり、加圧システムや HVAC システム、エンターテイメント、フード サービス システムなど、ますます多くの電子機器が客室環境に追加されています。機器は何十年にもわたって安定した信頼性の高い動作を維持する必要があり、より高い要件を伴う高度な溶接プロセスはまさにレーザーが達成できるものです。
では、レーザーはんだ付けプロセスを効果的に適用するにはどうすればよいでしょうか?
レーザーはんだ付け技術を自動溶接に使用するには、次の 3 つのアイテムを準備する必要があります。
1. レーザー加熱の原理を理解する
2. 溶接に関する関連知識を理解する
3. 自動化の統合と制御を理解する
従来のはんだごてとレーザーはんだ付けでは、熱伝達原理が異なります。はんだごては伝導によって熱を伝えますが、レーザーは対象物の表面を放射することで熱を発生させます。
はんだごて溶接は接触溶接です。電熱変換によりはんだごての先端が加熱され、はんだごての先端と被溶接物との接触により熱が被溶接物に伝わり、はんだが溶けます。合金層を形成します。
レーザー溶接は非接触溶接です。熱源としてレーザーを使用し、レーザー光の優れた指向性と高い出力密度を利用して光学系によりレーザー光を狭い範囲に集光し、レーザー光を溶接部に直接照射します。部品（部品のリード線やはんだ）は光エネルギーを吸収し、熱エネルギーに変換します。温度が溶接温度まで急激に上昇し、はんだが溶けて浸透します。レーザー加熱が停止すると溶接部は急速に冷え、はんだが凝固して合金層を形成します。電気接続の目的を達成するため。
レーザーはんだ付けの光源には半導体ダイオードが使用されており、光学システムを通じてはんだ接合部に正確に焦点を合わせることができます。また、温度閉ループ フィードバックを通じて、溶接に必要なエネルギーを正確に制御し、最適化することができます。レーザー発生器からのレーザー出力が光学システムによって整形および集束された後は、出力エネルギー密度が高く、熱伝達効率が高くなります。はんだには、はんだペーストまたは錫線を使用できます。これは、はんだ接合部や狭いスペースの小さなはんだ接合部の溶接に特に適しています。
レーザーはんだ付け技術の利点は何ですか?
1. レーザー溶接は接続部分を局所的に加熱するだけで、コンポーネント本体には熱影響を与えません。
2. 加熱速度と冷却速度が速く、接合構造が緻密で信頼性が高い。
3. 非接触加工のため、従来の溶接のようなストレスや静電気がありません。
4. はんだ接合部の種類に応じて異なるプロセスパラメータを設定して、一貫した溶接品質を得ることができます。
5. レーザー加工精度は高く、レーザースポットはミクロンレベルに達し、加工時間/出力はプログラムによって制御され、加工精度は従来の電気はんだこてはんだ付けやホットバーはんだ付けよりもはるかに高くなります。
6. 小さなレーザービームははんだごての代わりに使用でき、狭いスペースでも操作できます。
