การเชื่อมวัสดุทองแดงด้วยเลเซอร์: เลเซอร์สีน้ำเงิน VS เลเซอร์สีเขียว

การเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นเทคนิคการประมวลผลประสิทธิภาพสูงที่กำลังได้รับความนิยม กระบวนการตัดด้วยเลเซอร์เป็นผลมาจากปฏิกิริยาระหว่างลำแสงพลังงานจำเพาะกับวัสดุ โดยทั่วไปวัสดุจะถูกแบ่งออกเป็นโลหะและอโลหะ วัสดุโลหะประกอบด้วยเหล็ก เหล็ก ทองแดง อะลูมิเนียม และโลหะผสมที่เกี่ยวข้อง ในขณะที่วัสดุอโลหะประกอบด้วยแก้ว ไม้ พลาสติก ผ้า และวัสดุเปราะ การผลิตด้วยเลเซอร์ถูกนำไปใช้ในหลายอุตสาหกรรม แต่จนถึงปัจจุบัน การประยุกต์ใช้ส่วนใหญ่อยู่ในประเภทวัสดุเหล่านี้

อุตสาหกรรมเลเซอร์จำเป็นต้องเสริมสร้างการวิจัยเกี่ยวกับคุณสมบัติของวัสดุ

ในประเทศจีน การพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมเลเซอร์เป็นผลมาจากความต้องการใช้งานที่สูงมาก อย่างไรก็ตาม ผู้ผลิตอุปกรณ์เลเซอร์ส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่ปฏิสัมพันธ์ระหว่างลำแสงเลเซอร์และส่วนประกอบเชิงกลเป็นหลัก โดยบางรายพิจารณาถึงระบบอัตโนมัติของอุปกรณ์ งานวิจัยเกี่ยวกับวัสดุยังขาดอยู่ เช่น การพิจารณาพารามิเตอร์ของลำแสงที่เหมาะสมกับวัสดุแต่ละชนิด ช่องว่างในการวิจัยนี้หมายความว่าบางบริษัทพัฒนาอุปกรณ์ใหม่ แต่ไม่สามารถสำรวจการใช้งานใหม่ๆ ได้ บริษัทเลเซอร์หลายแห่งมีวิศวกรด้านออปติคอลและเครื่องกล แต่มีวิศวกรด้านวัสดุศาสตร์น้อย ซึ่งเน้นย้ำถึงความจำเป็นเร่งด่วนในการวิจัยคุณสมบัติของวัสดุเพิ่มเติม

การสะท้อนแสงสูงของทองแดงช่วยส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีเลเซอร์สีเขียวและสีน้ำเงิน

ในด้านวัสดุโลหะ การแปรรูปเหล็กและเหล็กกล้าด้วยเลเซอร์ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวาง อย่างไรก็ตาม การแปรรูปวัสดุที่มีค่าการสะท้อนแสงสูง โดยเฉพาะทองแดงและอะลูมิเนียม ยังคงเป็นที่ต้องการศึกษา ทองแดงถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในสายไฟ เครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค อุปกรณ์ไฟฟ้า ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ และแบตเตอรี่ เนื่องจากมีคุณสมบัตินำความร้อนและไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม แม้จะมีความพยายามมาหลายปี แต่เทคโนโลยีเลเซอร์ก็ยังประสบปัญหาในการแปรรูปทองแดงเนื่องจากคุณสมบัติของมัน

ประการแรก ทองแดงมีอัตราการสะท้อนแสงสูง โดยมีอัตราการสะท้อนแสงสูงถึง 90% สำหรับเลเซอร์อินฟราเรด 1064 นาโนเมตรทั่วไป ประการที่สอง ทองแดงมีความสามารถในการนำความร้อนที่ดีเยี่ยม ทำให้ความร้อนกระจายตัวได้อย่างรวดเร็ว ทำให้ยากต่อการบรรลุผลการประมวลผลตามที่ต้องการ ประการที่สาม จำเป็นต้องใช้เลเซอร์กำลังสูงในการประมวลผล ซึ่งอาจนำไปสู่การเสียรูปของทองแดง แม้ว่าการเชื่อมจะเสร็จสมบูรณ์แล้ว แต่ก็มักพบข้อบกพร่องและรอยเชื่อมที่ไม่สมบูรณ์

หลังจากการสำรวจมาหลายปี พบว่าเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่า เช่น เลเซอร์สีเขียวและสีน้ำเงิน เหมาะสมกว่าสำหรับการเชื่อมทองแดง ซึ่งเป็นแรงผลักดันให้เกิดการพัฒนาเทคโนโลยีเลเซอร์สีเขียวและสีน้ำเงิน

การเปลี่ยนจากเลเซอร์อินฟราเรดเป็นเลเซอร์สีเขียวที่มีความยาวคลื่น 532 นาโนเมตร ช่วยลดการสะท้อนแสงได้อย่างมาก เลเซอร์ที่มีความยาวคลื่น 532 นาโนเมตร ช่วยให้ลำแสงเลเซอร์เชื่อมต่อกับวัสดุทองแดงได้อย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้กระบวนการเชื่อมมีความเสถียรมากขึ้น ผลการเชื่อมทองแดงด้วยเลเซอร์ 532 นาโนเมตรนั้นเทียบเท่ากับเลเซอร์ 1,064 นาโนเมตรบนเหล็ก

ในประเทศจีน พลังงานเชิงพาณิชย์ของเลเซอร์สีเขียวสูงถึง 500 วัตต์ ขณะที่ในระดับสากลอยู่ที่ 3,000 วัตต์ ประสิทธิภาพของการเชื่อมมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อส่วนประกอบแบตเตอรี่ลิเธียม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การเชื่อมทองแดงด้วยเลเซอร์สีเขียว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมพลังงานใหม่ ได้กลายเป็นจุดเด่น

ปัจจุบัน บริษัทจีนแห่งหนึ่งประสบความสำเร็จในการพัฒนาเลเซอร์สีเขียวแบบเชื่อมต่อด้วยไฟเบอร์เต็มรูปแบบที่มีกำลังขับ 1,000 วัตต์ ซึ่งช่วยขยายศักยภาพการใช้งานสำหรับการเชื่อมทองแดงได้อย่างมาก ผลิตภัณฑ์นี้ได้รับการตอบรับอย่างดีในตลาด

ในช่วงสามปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีเลเซอร์สีน้ำเงินใหม่ได้รับความสนใจจากอุตสาหกรรม เลเซอร์สีน้ำเงินที่มีความยาวคลื่นประมาณ 450 นาโนเมตร อยู่ในช่วงระหว่างเลเซอร์อัลตราไวโอเลตและเลเซอร์สีเขียว การดูดซับเลเซอร์สีน้ำเงินบนทองแดงนั้นดีกว่าเลเซอร์สีเขียว โดยลดการสะท้อนแสงให้ต่ำกว่า 35%

การเชื่อมด้วยเลเซอร์สีน้ำเงินสามารถใช้ได้ทั้งการเชื่อมด้วยการนำความร้อนและการเชื่อมแบบเจาะลึก ทำให้ได้ “การเชื่อมที่ปราศจากสะเก็ด” และลดความพรุนของรอยเชื่อม นอกจากการปรับปรุงคุณภาพแล้ว การเชื่อมทองแดงด้วยเลเซอร์สีน้ำเงินยังมีข้อได้เปรียบด้านความเร็วอย่างมาก โดยเร็วกว่าการเชื่อมด้วยเลเซอร์อินฟราเรดอย่างน้อยห้าเท่า เลเซอร์อินฟราเรดขนาด 3,000 วัตต์ สามารถให้ผลลัพธ์ที่เทียบเท่ากับเลเซอร์สีน้ำเงินขนาด 500 วัตต์ ช่วยประหยัดพลังงานและไฟฟ้าได้อย่างมาก

ผู้ผลิตเลเซอร์ที่พัฒนาเลเซอร์สีน้ำเงิน

ผู้ผลิตเลเซอร์สีน้ำเงินชั้นนำ ได้แก่ Laserline, Nuburu, United Winners, BWT และ Han's Laser ปัจจุบันเลเซอร์สีน้ำเงินใช้เทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์แบบไฟเบอร์คัปเปิล ซึ่งมีความหนาแน่นของพลังงานต่ำกว่าเล็กน้อย ดังนั้น บริษัทบางแห่งจึงพัฒนาการเชื่อมคอมโพสิตแบบลำแสงคู่เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการเชื่อมทองแดงที่ดีขึ้น การเชื่อมแบบลำแสงคู่เป็นการใช้ลำแสงเลเซอร์สีน้ำเงินและลำแสงเลเซอร์อินฟราเรดสำหรับการเชื่อมทองแดงพร้อมกัน โดยมีการปรับตำแหน่งสัมพัทธ์ของจุดลำแสงทั้งสองอย่างระมัดระวัง เพื่อแก้ปัญหาการสะท้อนแสงสูง พร้อมทั้งให้ความหนาแน่นของพลังงานที่เพียงพอ

การทำความเข้าใจคุณสมบัติของวัสดุเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเมื่อประยุกต์ใช้หรือพัฒนาเทคโนโลยีเลเซอร์ ไม่ว่าจะใช้เลเซอร์สีน้ำเงินหรือสีเขียว เลเซอร์ทั้งสองชนิดสามารถเพิ่มการดูดซับเลเซอร์ของทองแดงได้ แม้ว่าเลเซอร์สีน้ำเงินและสีเขียวกำลังสูงในปัจจุบันจะมีราคาสูงก็ตาม เชื่อกันว่าเมื่อเทคนิคการประมวลผลได้รับการพัฒนาอย่างก้าวหน้า และต้นทุนการดำเนินงานของเลเซอร์สีน้ำเงินหรือสีเขียวลดลงอย่างเหมาะสม ความต้องการของตลาดจะพุ่งสูงขึ้นอย่างแท้จริง

การระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพสำหรับเลเซอร์สีน้ำเงินและสีเขียว

เลเซอร์สีน้ำเงินและสีเขียวก่อให้เกิดความร้อนสูงระหว่างการทำงาน จึงจำเป็นต้องใช้โซลูชันระบายความร้อนที่ทนทาน TEYU Chiller ผู้ผลิตเครื่องทำความเย็น ชั้นนำที่มีประสบการณ์ยาวนานถึง 22 ปี นำเสนอโซลูชันระบายความร้อนที่ปรับแต่งได้สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมและเลเซอร์ที่หลากหลาย เครื่องทำน้ำเย็น ซีรีส์ CWFL ของเราได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อมอบความเย็นที่แม่นยำและมีประสิทธิภาพสำหรับระบบเลเซอร์ไฟเบอร์ รวมถึงระบบที่ใช้ในกระบวนการเลเซอร์สีน้ำเงินและสีเขียว ด้วยความเข้าใจในความต้องการระบายความร้อนเฉพาะของอุปกรณ์เลเซอร์ เราจึงนำเสนอเครื่องทำน้ำเย็นที่ทรงพลังและเชื่อถือได้ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและปกป้องอุปกรณ์

TEYU Chiller ยังคงมุ่งมั่นที่จะเป็นผู้นำด้านเทคโนโลยีการทำความเย็นด้วยเลเซอร์ เราติดตามแนวโน้มและนวัตกรรมของอุตสาหกรรมเลเซอร์สีน้ำเงินและสีเขียวอย่างต่อเนื่อง เพื่อขับเคลื่อนความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเพื่อส่งเสริมผลผลิตใหม่ๆ และเร่งการผลิตเครื่องทำความเย็นที่ทันสมัยเพื่อตอบสนองความต้องการด้านการทำความเย็นที่เปลี่ยนแปลงไปของอุตสาหกรรมเลเซอร์