一种金属箔片与薄膜类塑料纳秒激光焊接用夹持系统技术方案

本发明专利技术公开了一种金属箔片与薄膜类塑料纳秒激光焊接用夹持系统，涉及激光焊接领域。它包括两个支撑底座，两个支撑底座上分别设有夹紧组件，还包括石英玻璃垫板、高透光石英玻璃片，石英玻璃垫板、金属箔片、薄膜类塑料、高透光石英玻璃片共同通过两个夹紧组件固定。本发明专利技术结构简单，设计合理，本发明专利技术通过设置石英玻璃垫块、高透光石英玻璃片，既保证了金属箔片与薄膜类塑料之间的固定，又使得金属箔片与薄膜类塑料完全铺展并紧密接触。通过两侧的夹紧螺栓与压力传感器实现了控制夹紧力，便于调节焊接效果。底座与夹紧装置的一体化使得整个夹具稳定安装，操作方便，提高焊接过程中的稳定性，确保了焊接的精度，提高了焊接的质量，实用性好。用性好。用性好。

【技术实现步骤摘要】
一种金属箔片与薄膜类塑料纳秒激光焊接用夹持系统


[0001]本专利技术涉及一种金属箔片与薄膜类塑料纳秒激光焊接用夹持系统，涉及激光焊接领域。

技术介绍

[0002]纳秒焊接采用了最新的焊接工艺理念，采用扫描焊接方式，可以任意分布激光能量，具有脉冲宽度和频率独立可调的特点，在熔化材料后形成特定的熔池，达到焊接的目的，拥有超高的性价比。尤其适合薄片异种有色金属间的焊接；广泛适用于异种有色金属薄片的焊接。应用了激光脉冲扫描焊接原理。激光能量按指定轨迹均匀分布，避免了长脉能量呈高斯分布的缺陷，在薄片类焊接时不容易击穿。焊点由多个高峰值的纳秒脉冲组成，提高了在有色金属表面的吸收率，因此可以稳定焊接铜、铝等有色金属及部分热塑性聚合物。
[0003]目前金属箔片与薄膜类塑料大多被用在PCB板(印刷电路板)，5G射频天线基板。但两者的连接方式主要以胶接或磁控溅射的方法连接。胶接的连接方式在高温工作时容易使胶连剂失效。使得金属箔片与薄膜类塑料基材分离，影响使用。而磁控溅射的方法，通过向薄膜类塑料表面磁控溅射金属离子使得两者连接，但目前连接强度难以控制，还会产生工业废液，代价较高。所以目前需要使得两者通过纳秒激光焊接的方法紧密连接。
[0004]如“一种薄片激光焊接工作台”的中国专利(申请号2012102120757)虽然解决了薄板在长距离焊接定位和焊接过程中薄板容易变形的问题，但对于金属箔片与薄膜类塑料这种超薄的焊件，无法精确地使两种材料精确地相互接触，同时也无法控制两者接触时的夹紧力，这使得焊接过程中无法精确地控制金属箔片与薄膜类塑料的焊接接头质量，在后期调整工艺参数过程中造成了很大的麻烦。
[0005]由于金属箔片与薄膜类塑料自身的超薄属性的限制，使得二者很难固定在激光焊接试验台，造成了焊接时的困难。目前鲜有能固定二者并进行纳秒激光焊接的夹具。纳秒激光焊接机都在工作时，直接利用从激光工作头发射出的激光束进行焊接，在焊接过程中金属箔片与薄膜类塑料不易安装固定，在焊接过程容易发生晃动，从而使得二者焊接变得异常困难。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对上述
技术介绍
所提及的技术问题，而采用以下技术方案来实现：
[0007]一种金属箔片与薄膜类塑料纳秒激光焊接用夹持系统，包括两个支撑底座，两个所述支撑底座上分别设有夹紧组件，还包括石英玻璃垫板、高透光石英玻璃片，所述石英玻璃垫板、金属箔片、薄膜类塑料、高透光石英玻璃片共同通过两个夹紧组件固定，且所述石英玻璃垫板、薄膜类塑料、金属箔片、高透光石英玻璃片从上到下依次设置，且所述石英玻璃垫板上还设有压力传感器，且所述压力传感器的感应端与薄膜类塑料相对应，所述压力传感器的侧壁上电性连接有压力显示仪。
[0008]需要说明的是，置于石英玻璃垫板上的压力传感器(压力传感器最好的安装位置
是位于石英玻璃垫板的中间位置)，可以有效地显示金属箔片与薄膜类塑料之间所承受的压力，从而确保了焊接的精度，便于后续调节焊接参数。
[0009]作为优选实例，每个所述夹紧组件包括支撑底座、锁紧螺栓、夹紧块，且所述锁紧螺栓螺纹套接在支撑底座上，所述夹紧块安装在位于所述支撑底座内部的锁紧螺栓端部上，且所述夹紧块位于高透光石英玻璃片的上方。
[0010]需要说明的是，支撑底座不仅可以支撑石英玻璃垫块，同时与夹紧块配合夹紧了整套激光焊接“三明治”结构。
[0011]作为优选实例，当转动两个夹紧组件上的锁紧螺栓时，此时所述夹紧块朝着支撑底座下方转动，直到压紧高透光石英玻璃片为止。
[0012]需要说明的是，锁紧螺栓包括螺杆和螺母，所述螺杆螺纹套接在支撑底座上，所述螺母螺纹套接在螺杆上，且所述螺母的底部与支撑底座的顶部相接触，所述螺杆的底部固定压紧块。
[0013]作为优选实例，两个所述夹紧组件分别安装在外部纳秒激光器上，且激光器的激光发射端位于两个夹紧块所夹紧的高透光石英玻璃片的正上方。
[0014]作为优选实例，所述石英玻璃垫块的长宽高分别为100mm、100mm、3mm，所述高透光石英玻璃的长宽高也分别为100mm、100mm、3mm。
[0015]本专利技术的有益效果是：本专利技术结构简单，设计合理，本专利技术通过设置石英玻璃垫块、高透光石英玻璃片，这样使用时既保证了铜金属箔片与薄膜类塑料之间的固定，又使得金属箔片与薄膜类塑料可以完全铺展并紧密接触。通过两侧的夹紧螺栓与压力传感器实现了控制夹紧力，便于调节焊接效果。底座与夹紧装置的一体化使得整个夹具稳定安装，操作方便，提高焊接过程中的稳定性，确保了焊接的精度，提高了焊接的质量，实用性好。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的结构示意图；
[0017]图2为本专利技术的正视图；
[0018]图3为图2中A
‑
A向的结构示意图；
[0019]图中:锁紧螺栓1、支撑底座2、高透光石英玻璃片3、石英玻璃垫板4、压力显示仪5、压力传感器6、夹紧块7。
具体实施方式
[0020]为了对本专利技术的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。
[0021]焊接金属箔片和薄膜类塑料的方式如下：开启纳秒激光器，用指引激光确定搭接的焊接区域，设置焊接速度为150mm/s、跳转速度1800mm/s、激光功率90％、激光频率20(KHz)。开始对金属箔片及薄膜类塑料进行搭接纳秒激光焊接。
[0022]实施例1
[0023]如图1
‑
3所示，一种铜箔与聚醚醚酮薄膜纳秒激光焊接用夹持系统，包括两个支撑底座2，两个支撑底座2上铜箔分别设有夹紧组件，还包括石英玻璃垫板4、高透光石英玻璃片3，石英玻璃垫板4、聚醚醚酮薄膜、高透光石英玻璃片3共同通过两个夹紧组件固定，且石
英玻璃垫板4、聚醚醚酮薄膜、铜箔、高透光石英玻璃片3从上到下依次设置，且石英玻璃垫板4上还设有压力传感器6，且压力传感器6的感应端与聚醚醚酮薄膜相对应，压力传感器6的侧壁上电性连接有压力显示仪5。
[0024]每个夹紧组件包括支撑底座2、锁紧螺栓1、夹紧块7，且锁紧螺栓1螺纹套接在支撑底座2上，夹紧块7安装在位于支撑底座2内部的锁紧螺栓1端部上，且夹紧块7位于高透光石英玻璃片3的上方。
[0025]当转动两个夹紧组件上的锁紧螺栓1时，此时夹紧块7朝着支撑底座2下方转动，直到压紧高透光石英玻璃片3为止。
[0026]两个夹紧组件分别安装在外部纳秒激光器上，且激光器的激光发射端位于两个夹紧块7所夹紧的高透光石英玻璃片3的正上方。
[0027]石英玻璃垫块的长宽高分别为100mm、100mm、3mm，高透光石英玻璃的长宽高也分别为100mm、100mm、3mm。
[0028]需要说明的是，铜箔的长宽高分别为80mm*30mm*0.02mm；聚醚醚酮薄膜的长宽高分别为80mm*30mm*1mm；整个装置的长宽高分别为107mm*62mm*35mm。
[0029]工作原理：将铜箔与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属箔片与薄膜类塑料纳秒激光焊接用夹持系统，包括两个支撑底座，两个所述支撑底座上分别设有夹紧组件，其特征在于，还包括石英玻璃垫板、高透光石英玻璃片，所述石英玻璃垫板、金属箔片、薄膜类塑料、高透光石英玻璃片共同通过两个夹紧组件固定，且所述石英玻璃垫板、薄膜类塑料、金属箔片、高透光石英玻璃片从上到下依次设置，且所述石英玻璃垫板上还设有压力传感器，且所述压力传感器的感应端与薄膜类塑料相对应，所述压力传感器的侧壁上电性连接有压力显示仪。2.根据权利要求2所述的一种金属箔片与薄膜类塑料纳秒激光焊接用夹持系统，其特征在于：每个所述夹紧组件包括支撑底座、锁紧螺栓、夹紧块，且所述锁紧螺栓螺纹套接在支撑底座上，所述夹紧块安装在位于所述支撑底座内部的锁紧螺...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵一璇，郝瑞杰，苏健晖，檀财旺，杨瑾，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：