การเชื่อมด้วยเลเซอร์ของวัสดุทองแดง: เลเซอร์สีน้ำเงินเทียบกับเลเซอร์สีเขียว

การเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นเทคนิคการแปรรูปที่มีประสิทธิภาพสูงที่กำลังได้รับความนิยม กระบวนการแปรรูปด้วยเลเซอร์เกิดจากการปฏิสัมพันธ์ระหว่างลำแสงพลังงานเฉพาะกับวัสดุ โดยทั่วไปวัสดุจะแบ่งออกเป็นโลหะและอโลหะ วัสดุโลหะได้แก่ เหล็ก เหล็กกล้า ทองแดง อลูมิเนียม และโลหะผสมที่เกี่ยวข้อง ในขณะที่วัสดุอโลหะได้แก่ แก้ว ไม้ พลาสติก ผ้า และวัสดุที่เปราะบาง การผลิตด้วยเลเซอร์ถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมหลายอุตสาหกรรม แต่จนถึงปัจจุบัน การใช้งานส่วนใหญ่ยังคงอยู่ในกลุ่มวัสดุเหล่านี้

อุตสาหกรรมเลเซอร์จำเป็นต้องเสริมสร้างการวิจัยเกี่ยวกับคุณสมบัติของวัสดุ

ในประเทศจีน การพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมเลเซอร์นั้นเกิดจากความต้องการใช้งานที่สูง อย่างไรก็ตาม ผู้ผลิตอุปกรณ์เลเซอร์ส่วนใหญ่เน้นไปที่ปฏิสัมพันธ์ระหว่างลำแสงเลเซอร์กับชิ้นส่วนเชิงกลเป็นหลัก โดยบางรายพิจารณาเรื่องการทำงานอัตโนมัติของอุปกรณ์ ยังขาดการวิจัยด้านวัสดุ เช่น การกำหนดพารามิเตอร์ลำแสงที่เหมาะสมสำหรับวัสดุต่างๆ ช่องว่างในการวิจัยนี้หมายความว่าบางบริษัทพัฒนาอุปกรณ์ใหม่ได้ แต่ไม่สามารถสำรวจการใช้งานใหม่ๆ ได้ บริษัทเลเซอร์หลายแห่งมีวิศวกรด้านแสงและเครื่องกล แต่มีวิศวกรด้านวัสดุศาสตร์น้อย ซึ่งเน้นย้ำถึงความจำเป็นเร่งด่วนในการวิจัยคุณสมบัติของวัสดุเพิ่มเติม

คุณสมบัติการสะท้อนแสงสูงของทองแดงช่วยส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีเลเซอร์สีเขียวและสีน้ำเงิน

ในวัสดุโลหะ การใช้เลเซอร์ในการแปรรูปเหล็กและเหล็กกล้าได้รับการศึกษาค้นคว้ามาอย่างดีแล้ว อย่างไรก็ตาม การแปรรูปวัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูง โดยเฉพาะทองแดงและอะลูมิเนียม ยังคงอยู่ในระหว่างการศึกษาค้นคว้า ทองแดงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสายเคเบิล เครื่องใช้ในบ้าน เครื่องใช้ไฟฟ้า อุปกรณ์ไฟฟ้า ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ และแบตเตอรี่ เนื่องจากมีคุณสมบัติในการนำความร้อนและไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม แม้จะมีความพยายามมาหลายปีแล้ว เทคโนโลยีเลเซอร์ก็ยังประสบปัญหาในการแปรรูปทองแดงเนื่องจากคุณสมบัติของมัน

ประการแรก ทองแดงมีค่าการสะท้อนแสงสูง โดยมีอัตราการสะท้อนแสงถึง 90% สำหรับเลเซอร์อินฟราเรด 1064 นาโนเมตรที่ใช้กันทั่วไป ประการที่สอง การนำความร้อนที่ดีเยี่ยมของทองแดงทำให้ความร้อนกระจายตัวได้อย่างรวดเร็ว ทำให้ยากที่จะได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ ประการที่สาม จำเป็นต้องใช้เลเซอร์ที่มีกำลังสูงกว่าในการประมวลผล ซึ่งอาจทำให้ทองแดงเสียรูปได้ แม้ว่าการเชื่อมจะเสร็จสมบูรณ์แล้ว ก็ยังพบข้อบกพร่องและรอยเชื่อมที่ไม่สมบูรณ์ได้ทั่วไป

หลังจากค้นคว้ามาหลายปี พบว่าเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่า เช่น เลเซอร์สีเขียวและสีน้ำเงิน เหมาะสำหรับการเชื่อมทองแดงมากกว่า ซึ่งเป็นแรงผลักดันให้เกิดการพัฒนาเทคโนโลยีเลเซอร์สีเขียวและสีน้ำเงิน

การเปลี่ยนจากเลเซอร์อินฟราเรดเป็นเลเซอร์สีเขียวที่มีความยาวคลื่น 532 นาโนเมตร ช่วยลดการสะท้อนแสงได้อย่างมาก เลเซอร์ความยาวคลื่น 532 นาโนเมตร ช่วยให้ลำแสงเลเซอร์ส่งผ่านไปยังวัสดุทองแดงได้อย่างต่อเนื่อง ทำให้กระบวนการเชื่อมมีความเสถียรมากขึ้น ผลการเชื่อมทองแดงด้วยเลเซอร์ 532 นาโนเมตร เทียบได้กับผลการเชื่อมเหล็กด้วยเลเซอร์ 1064 นาโนเมตร

ในประเทศจีน กำลังไฟฟ้าเชิงพาณิชย์ของเลเซอร์สีเขียวสูงถึง 500 วัตต์ ในขณะที่ระดับสากลสูงถึง 3,000 วัตต์ ประสิทธิภาพการเชื่อมนั้นโดดเด่นเป็นพิเศษในชิ้นส่วนแบตเตอรี่ลิเธียม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การเชื่อมทองแดงด้วยเลเซอร์สีเขียว โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมพลังงานใหม่ ได้กลายเป็นประเด็นสำคัญ

ปัจจุบัน บริษัทจีนแห่งหนึ่งประสบความสำเร็จในการพัฒนาเลเซอร์สีเขียวแบบต่อผ่านใยแก้วนำแสงอย่างสมบูรณ์ โดยมีกำลังขับ 1,000 วัตต์ ซึ่งช่วยขยายขอบเขตการใช้งานที่เป็นไปได้สำหรับการเชื่อมทองแดงอย่างมาก ผลิตภัณฑ์นี้ได้รับการตอบรับเป็นอย่างดีในตลาด

ในช่วงสามปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีเลเซอร์สีน้ำเงินใหม่ได้รับความสนใจจากอุตสาหกรรม เลเซอร์สีน้ำเงินมีความยาวคลื่นประมาณ 450 นาโนเมตร อยู่ระหว่างเลเซอร์อัลตราไวโอเลตและเลเซอร์สีเขียว การดูดซับเลเซอร์สีน้ำเงินบนทองแดงดีกว่าเลเซอร์สีเขียว ทำให้ค่าการสะท้อนแสงลดลงต่ำกว่า 35%

การเชื่อมด้วยเลเซอร์สีน้ำเงินสามารถใช้ได้ทั้งการเชื่อมแบบนำความร้อนและการเชื่อมแบบทะลุทะลวงลึก ทำให้ได้ "การเชื่อมแบบไร้สะเก็ด" และลดรูพรุนในรอยเชื่อม นอกจากจะช่วยปรับปรุงคุณภาพแล้ว การเชื่อมทองแดงด้วยเลเซอร์สีน้ำเงินยังให้ความเร็วที่เหนือกว่าอย่างมาก โดยเร็วกว่าการเชื่อมด้วยเลเซอร์อินฟราเรดอย่างน้อยห้าเท่า ผลลัพธ์ที่ได้จากเลเซอร์อินฟราเรด 3000 วัตต์ สามารถทำได้ด้วยเลเซอร์สีน้ำเงิน 500 วัตต์ ซึ่งช่วยประหยัดพลังงานและไฟฟ้าได้อย่างมาก

ผู้ผลิตเลเซอร์ที่พัฒนาเลเซอร์สีน้ำเงิน

ผู้ผลิตเลเซอร์สีน้ำเงินชั้นนำ ได้แก่ Laserline, Nuburu, United Winners, BWT และ Han's Laser ปัจจุบัน เลเซอร์สีน้ำเงินใช้เทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์แบบเชื่อมต่อด้วยใยแก้วนำแสง ซึ่งมีความหนาแน่นของพลังงานค่อนข้างต่ำ ดังนั้น บริษัทบางแห่งจึงได้พัฒนาการเชื่อมแบบผสมผสานด้วยลำแสงคู่เพื่อให้ได้ผลการเชื่อมทองแดงที่ดีขึ้น การเชื่อมด้วยลำแสงคู่เกี่ยวข้องกับการใช้ลำแสงเลเซอร์สีน้ำเงินและลำแสงเลเซอร์อินฟราเรดพร้อมกันในการเชื่อมทองแดง โดยปรับตำแหน่งสัมพัทธ์ของจุดลำแสงทั้งสองอย่างระมัดระวังเพื่อแก้ปัญหาการสะท้อนแสงสูงในขณะที่ยังคงรักษาความหนาแน่นของพลังงานที่เพียงพอ

การทำความเข้าใจคุณสมบัติของวัสดุเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการประยุกต์ใช้หรือพัฒนาเทคโนโลยีเลเซอร์ ไม่ว่าจะเป็นเลเซอร์สีน้ำเงินหรือสีเขียว ทั้งสองชนิดสามารถเพิ่มการดูดซับเลเซอร์ของทองแดงได้ แม้ว่าเลเซอร์สีน้ำเงินและสีเขียวที่มีกำลังสูงในปัจจุบันจะมีราคาสูงก็ตาม เชื่อกันว่าเมื่อเทคนิคการประมวลผลพัฒนาขึ้นและต้นทุนการดำเนินงานของเลเซอร์สีน้ำเงินหรือสีเขียวลดลงอย่างเหมาะสม ความต้องการในตลาดจะเพิ่มขึ้นอย่างแท้จริง

ระบบระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพสำหรับเลเซอร์สีน้ำเงินและสีเขียว

เลเซอร์สีน้ำเงินและสีเขียวสร้างความร้อนสูงในระหว่างการทำงาน จึงจำเป็นต้องมีระบบระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพสูง Chiller ผู้ผลิตเครื่องทำความเย็น ชั้นนำที่มีประสบการณ์ 22 ปี นำเสนอโซลูชันการระบายความร้อนที่ปรับแต่งได้สำหรับงานอุตสาหกรรมและงานเลเซอร์ที่หลากหลาย เครื่องทำความเย็นแบบใช้น้ำ ซีรีส์ CWFL ของเราได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อการระบาย ความร้อนที่แม่นยำและมีประสิทธิภาพสำหรับระบบเลเซอร์ไฟเบอร์ รวมถึงระบบที่ใช้ในกระบวนการเลเซอร์สีน้ำเงินและสีเขียว ด้วยความเข้าใจถึงความต้องการการระบายความร้อนที่เป็นเอกลักษณ์ของอุปกรณ์เลเซอร์ เราจึงส่งมอบเครื่องทำความเย็นที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้เพื่อเพิ่มผลผลิตและปกป้องอุปกรณ์

TEYU Chiller ยังคงมุ่งมั่นที่จะเป็นผู้นำด้านเทคโนโลยีการระบายความร้อนด้วยเลเซอร์อย่างต่อเนื่อง เราติดตามแนวโน้มและนวัตกรรมในอุตสาหกรรมเลเซอร์สีน้ำเงินและสีเขียวอย่างต่อเนื่อง เพื่อผลักดันความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในการส่งเสริมประสิทธิภาพการผลิตใหม่ ๆ และเร่งการผลิตเครื่องทำความเย็นที่เป็นนวัตกรรมใหม่ เพื่อตอบสนองความต้องการด้านการระบายความร้อนที่เปลี่ยนแปลงไปของอุตสาหกรรมเลเซอร์