Efectos de longitudes de onda láser de 1064nm y 532NM en microolas de cobre.

Con el uso de cobre en varias industrias, los requisitos funcionales de varios productos están aumentando, y la soldadura con láser se ha convertido en un buen método de conexión. Sin embargo, la soldadura de cobre con un láser se vuelve difícil debido a la reflectividad y la alta conductividad térmica del material de cobre. La combinación de bajo punto de fusión y alta conductividad térmica hace que la obtención de una buena calidad de soldadura sea un desafío debido a la alta utilización de la energía. El estudio mostró que debido a la variación en la tasa de absorción de diferentes materiales a diferentes longitudes de onda, así como las grandes diferencias en la absorción plasmónica entre diferentes longitudes de onda láser. Cuando se usan dos láseres diferentes para la soldadura, en los mismos parámetros del proceso, se pueden obtener secciones transversales de soldadura de diferentes geometrías.

Tasa de alta absorción de láser azul

Los láseres azules emiten vigas con longitudes de onda entre 400 nm y 480 nm, mientras queLáseres neact-infrarrojos (NIR)Operar en longitudes de onda alrededor de 1000nm. Los materiales de cobre absorben longitudes de onda láser más cortas a una tasa más alta que las longitudes de onda láser más largas, como1064nm. La tasa de absorción del láser azul en la superficie de cobre es de aproximadamente 65%, mientras que la tasa de absorción del láser infrarrojo cercano es de aproximadamente el 5%. En el nivel de potencia de procesamiento de materiales láser, los láseres azules consisten en pilas de semiconductores, cuyas vigas se transmiten a través de fibras ópticas con diámetros de varios cientos de micrómetros. Los láseres casi infrarrojos obtenidos de los osciladores de fibra tienen un producto de parámetros de haz inferior (BPP) y una cintura de haz más pequeña en comparación con los láseres azules.

Los láseres NIR tienen niveles de potencia de mayor producción

En comparación con los láseres azules, los láseres de infrarrojos de 1064nmnear lograrán niveles de potencia de mayor producción, y su alta intensidad es esencial para procesar materiales metálicos, como el cobre con la reflectividad de la luz alta. A pesar de la alta tasa de absorción de láseres azules, se requiere una mayor potencia láser para soldar placas de cobre gruesas. Además, para los láseres azules, es posible que las salidas de muchas fuentes de energía más bajas deben combinarse para lograr la potencia total requerida para un proceso en particular. Estas desventajas hacen que los láseres azules sean más caros para procesar en comparación con los láseres casi infrarrojos. Por lo tanto, el procesamiento del cobre pone altas demandas en las láseres NIR, y las tecnologías deben desarrollarse para superar los desafíos asociados con los láseres NIR.

Combinación de 1064nm Cerca de láser infrarrojo y láser verde 532nm

Los investigadores utilizaron un láser verde con una longitud de onda de 532 nm y un láser con una longitud de onda de 1064nm para la micro soldadura de cobre. El láser 1064NM se duplica la frecuencia utilizando un cristal no lineal (NLO) y separador armónico para generar luz láser verde. Los resultados muestran que cuando se usa el láser de 1064 NM: YAG para la soldadura con micro-soldadura de cobre, aparecen clavijas, y la tasa de absorción del láser de longitud de onda infrarroja cercana aumenta rápidamente, lo que resulta en una penetración profunda. Se requieren condiciones de soldadura de transición entre la soldadura del orificio pequeño y la soldadura por conducción de calor. En condiciones de transición, el proceso se puede estabilizar, lo que resulta en una buena calidad de superficie y una gran profundidad de penetración sin porosidad. Al mismo tiempo, los láseres infrarrojos cercanos pueden lograr un alto poder promedio a un costo asequible. La combinación de láseres casi infrarrojos con láseres verdes permite la viabilidad económica de los procesos de soldadura por láser de cobre. Si las dos longitudes de onda se combinan y se usa un láser verde para iniciar la formación de orificios, la eficiencia del proceso puede mejorarse y se pueden lograr soldaduras de alta calidad.