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Efectos de las longitudes de onda láser de 1064nm y 532nm en el microondas de cobre

Efectos de las longitudes de onda láser de 1064nm y 532nm en el microondas de cobre

Con el uso de cobre en diversas industrias, los requisitos funcionales de varios productos están aumentando, y la soldadura 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 energía. El estudio mostró que debido a la variación en la tasa de absorción de diferentes materiales en diferentes longitudes de onda, así como las grandes diferencias en la absorción plasmónica entre diferentes longitudes de onda láser. Cuando se utilizan dos láseres diferentes para la soldadura, bajo los mismos parámetros del proceso, se pueden obtener secciones transversales de soldadura de diferentes geometrías.


Effects of 1064nm and 532nm Laser Wavelengths on Copper Microwelding


Alta tasa de absorción de láser azul

Los láseres azules emiten haces con longitudes de onda entre 400nm y 480nm, mientras queLáseres de infrarrojo cercano (NIR)Operar en longitudes de onda alrededor de 1000nm. Los materiales de cobre absorben longitudes de onda láser más cortas a un ritmo más alto 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 5%. En el nivel de potencia del procesamiento de material láser, los láseres azules consisten en pilas de semiconductores, cuyos haces se transmiten a través de fibras ópticas con diámetros de varios cientos de micrómetros. Los láseres de Infrarrojo Cercano obtenidos de 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 salida más altos

En comparación con los láseres azules, los láseres infrarrojos 1064nmnear alcanzarán niveles de potencia de salida más altos, y su alta intensidad es esencial para procesar materiales metálicos como el cobre con alta reflectividad de luz. A pesar de la alta tasa de absorción de los láseres azules, se requiere una mayor potencia del láser para soldar placas de cobre gruesas. Además, para los láseres azules, es posible que sea necesario combinar las salidas de muchas fuentes de menor potencia para lograr la potencia total requerida para un proceso en particular. Estas desventajas hacen que los láseres azules sean más costosos de procesar en comparación con los láseres de infrarrojo cercano. Por lo tanto, el procesamiento de cobre impone altas demandas a los láseres NIR y es necesario desarrollar tecnologías para superar los desafíos asociados con los láseres NIR.


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

Los investigadores utilizaron un láser verde con una longitud de onda de 532nm y un láser con una longitud de onda de 1064nm para La microsoldadura de cobre. El láser de 1064nm se duplica en frecuencia utilizando un separador armónico y de cristal de óptica no lineal (NLO) para generar luz láser verde. Los resultados muestran que cuando el láser Nd:YAG de 1064 nm se utiliza para la microsoldadura de cobre, aparecen agujeros y la tasa de absorción del láser de longitud de onda del infrarrojo cercano aumenta rápidamente, resultando en penetración profunda. Se requieren condiciones de soldadura de transición entre la soldadura de agujeros pequeños y la soldadura por conducción de calor. En condiciones de transición, el proceso puede estabilizarse, lo que resulta en una buena calidad de la superficie y una gran profundidad de penetración sin porosidad. Al mismo tiempo, los láseres de infrarrojo cercano pueden lograr una alta potencia promedio a un costo asequible. La combinación de láseres de infrarrojo cercano con láseres verdes permite la viabilidad económica de los procesos de soldadura por láser de cobre. Si se combinan las dos longitudes de onda y se utiliza un láser verde para iniciar la formación de orificios, se puede mejorar la eficiencia del proceso y se pueden lograr soldaduras de alta calidad.

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