【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1和权利要求10的前序部分所述的用于借助波长为500至540nm的激光脉冲来点焊工件的方法和装置,所述工件尤其由铜、铜合金、金或首饰材料构成。
技术介绍
这种方法和这种装置例如通过S.Nakashiba等人的文章,,Micro-welding of Copper Plate by Frequency Doubled Diode Pumped Pulsed Nd:YAG Laser\,Physics Procedia,2012,Heft 39,S.577-584被已知。铜和金的吸收在绿光波长(500至540nm)的情况下比在常见激光类型的波长(≥1064nm)的情况下高。在用具有红外波长(1064nm)的激光脉冲对铜进行激光焊接时,该激光脉冲的功率典型地具有梯形的“在时间上的脉冲走向”,该梯形的在时间上的脉冲走向具有:笔直上升的脉冲边沿,用于在工件中产生熔化温度并接着产生蒸发温度;平的脉冲高台,用于在工件中产生带蒸发通道的熔池;和笔直下降的脉冲边沿,用于结束焊接过程。但是所焊接的工件表面具有熔化喷溅物。在用所谓的混合激光来激光焊接时,同时用具有红外波长(1064nm)的激光脉冲和具有绿光波长(532nm)的激光脉冲进行焊接,以便改善能量向铜材料中的耦入。对于铜的所谓的微焊连接,使用具有绿光波长(500至540 nm)的激光脉冲,其中,焊入深度最大约为0.2mm。使用者有时具有新的(光亮的)铜部件,有时具有经过几天或数周的(氧化的)铜部件。因此在红外激光加工的情况下必须使加工参数适配于工件的新旧或者说适配于表面情况。此外,在铜的 ...
【技术保护点】
用于借助波长为500至540nm的激光脉冲(31,32,33)来点焊工件(2)以产生大于0.5mm、优选0.8至1.3mm、特别优选大于1.3mm的焊入深度的方法,所述工件尤其由铜、铜合金、金或首饰材料构成,其中,所述激光脉冲(31,32,33)具有时长在约1ms至约20ms之间的主脉冲区段(6b),该主脉冲区段具有约1600W至约6000W之间的脉冲峰值功率,其特征在于,所述激光脉冲(31,32,33)的功率分别具有在时间上的脉冲走向,该在时间上的脉冲走向具有:在时间上的第一脉冲区段(6a),其呈上升的脉冲边沿的形式,该第一脉冲区段用于在所述工件(2)中产生熔化温度并接着产生蒸发温度;作为在时间上的第二脉冲区段的所述主脉冲区段(6b),该主脉冲区段用于在所述工件(2)中产生带蒸发通道(10)的熔池;在时间上的第三脉冲区段(6c),其呈脉冲边沿的形式,该脉冲边沿首先垂直地下降到所述主脉冲区段(6b)结束时的功率的至少3/4并且接着较平缓地下降,该第三脉冲区段用于回填所述蒸发通道(10);和在时间上的第四脉冲区段(3d),其呈低的脉冲高台的形式,该低的脉冲高台的高度处于所述主脉冲区段(6 ...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.31 DE 102014201715.71.用于借助波长为500至540nm的激光脉冲(31,32,33)来点焊工件(2)以产生大于0.5mm、优选0.8至1.3mm、特别优选大于1.3mm的焊入深度的方法,所述工件尤其由铜、铜合金、金或首饰材料构成,其中,所述激光脉冲(31,32,33)具有时长在约1ms至约20ms之间的主脉冲区段(6b),该主脉冲区段具有约1600W至约6000W之间的脉冲峰值功率,其特征在于,所述激光脉冲(31,32,33)的功率分别具有在时间上的脉冲走向,该在时间上的脉冲走向具有:在时间上的第一脉冲区段(6a),其呈上升的脉冲边沿的形式,该第一脉冲区段用于在所述工件(2)中产生熔化温度并接着产生蒸发温度;作为在时间上的第二脉冲区段的所述主脉冲区段(6b),该主脉冲区段用于在所述工件(2)中产生带蒸发通道(10)的熔池;在时间上的第三脉冲区段(6c),其呈脉冲边沿的形式,该脉冲边沿首先垂直地下降到所述主脉冲区段(6b)结束时的功率的至少3/4并且接着较平缓地下降,该第三脉冲区段用于回填所述蒸发通道(10);和在时间上的第四脉冲区段(3d),其呈低的脉冲高台的形式,该低的脉冲高台的高度处于所述主脉冲区段(6b)结束时的功率的1/3至1/4之间,该第四脉冲区段用于使熔液(9)的振动衰减。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述主脉冲区段(6b)构造为水平的脉冲高台或上升的脉冲高台。3.根据权利要求1或2所述的激光焊接方法,其特征在于,所述第一脉冲区段(6a)的上升的脉冲边沿在边沿开始时具有比在边沿结束时大的斜度。4.根据前述权利要求中任一项所述的激光焊接方法,其特征在于,所述第三脉冲区段(6c)的时长为约0.3ms至约4ms之间。5.根据前述权利要求中任一项所述的激光焊接方法,其特征在于,所
\t述第四脉冲区段(6d)具有约0.5ms至约3ms之间的最小时长。6.根据前述权利要求中任一项所述的激光焊接方法,其特征在于,所述激光脉冲(31,32,33)分别以钟形的、按位置的功率密度分度成像到工件表面(7)上。7.根据权利要求6所述的激光焊接方法,其特征在于,所述工件表面(7)上的钟形的、按位置的功率密度通过以所述激光脉冲(31,32,33)的顶帽分布对焦点进行散焦来产生。8.根据权利要求6所述的激光焊接方法,其特征在于,钟形的、按位置的功率密度通过透镜光具(8)产...
【专利技术属性】
技术研发人员:E·D·凯泽,
申请(专利权)人:通快激光有限责任公司,
类型:发明
国别省市:德国;DE
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