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一文了解鐳射焊接在感測器中的應用

感測器整合感測晶片、通訊晶片、微處理器、驅動程式、軟體演算法等於一體,具有資訊採集、資訊處理、資訊交換、資訊儲存等功能。

隨著鐳射技術和自動化技術的發展以及在感測器生產工藝的成熟應用,以掌握鐳射焊接核心技術為主的國內企業,在進一步解決感測器傳統工藝精確性低、穩定性差等問題中扮演著主要角色。

一文了解鐳射焊接在感測器中的應用

本文中主要介紹感測器鐳射焊接工藝以及楚天鐳射 中谷聯創感測器鐳射焊接機,我們一起來看下。

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鐳射焊接的優勢

與傳統的電弧焊接工藝相比,鐳射焊接有很多好處:

1、小區域內選擇性的能量應用:降低熱應力和減小熱影響區,極低的畸變。

2、接合縫窄、表面平滑:降低甚至消滅再加工。

3、高強度與低焊接體積結合:焊接後的工件可以經受彎曲或者液壓成形。

4、易於整合:可與其他生產操作結合,例如對準或者彎曲。

5、接縫只有一邊需要接近。

6、高工藝速度縮短加工時間。

7、特別適用於自動化技術。

8、良好的程式控制:機床控制和感測器系統檢測工藝引數並保證質量。

9、鐳射束可以不接觸工件表面或者不對工件施加力的情況下產生焊點。

02

感測器鐳射焊接工藝

在當前快速發展的中國工業市場,感測器的需求已經從原始的配套變成剛性需求。尤其是今年5月10日,“十四五”國家重點研發計劃首批重點專項釋出,“智慧感測器”上榜,未來將系統佈局智慧感測基礎及前沿技術、感測器敏感元件關鍵技術、面向行業的智慧感測器及系統和感測器研發支撐平臺,一體化貫通智慧感測器設計、製造、封裝測試和應用示範環節,專項引領感測器產業可持續規模化發展。

一文了解鐳射焊接在感測器中的應用

感測器作為高精度檢測儀器,尤其在軍事、航空、航天應用中要求極其嚴苛。而要想研製生產出高準確度、高穩定性的感測器,一套完整的、有效的製造工藝必不可少。為什麼這麼說?

主要原因是諸如壓力感測器、霍爾感測器、光電感測器、溫度感測器等這類感測器,內部都有敏感元件和積體電路,充惰性氣體或抽真空與外界隔絕,生產過程有耐壓、氣密性要求,對焊接強度、漏氣率和焊接質量要求非常高,尤其焊接過程中要求變形小,不能對內部元件和微電路有損壞。

一文了解鐳射焊接在感測器中的應用

鐳射焊接則採用鐳射作為焊接熱源,具有能量密度高、加熱集中、焊接速度快及焊接變形小等優點。由於目前多種感測器的外殼使用不鏽鋼、鈦合金以及少量的合金材料和鋁合金,鐳射焊接憑藉其獨特優勢,特別適合在感測器密封焊中使用。

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楚天鐳射 中谷聯創鐳射焊接工藝成品

採用鐳射焊接後,感測器金屬外殼表面光滑無缺陷,焊縫強度與基材相當,且焊接過程中完全不會導致感測器內部光敏元件損壞,外觀效果和密封性極佳。

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楚天鐳射 中谷聯創

感測器鐳射焊接機

楚天鐳射 中谷聯創感測器鐳射焊接機主要由鐳射器、鐳射電源、導光系統、冷卻迴圈系統、紅色指示光源、操作檯等組成。主機按照鐳射器、鐳射電源、電動升降臺、冷卻迴圈系統的結構方式製造。

本裝置採用鐳射焊接頭移動換位進行焊接,可滿足氧感測器蓋帽與導線分步焊接。產品進行焊接時能達到以下指標:焊縫深度≥1。0mm;焊接密封性達到需方要求;焊縫美觀大方;焊接一條圓周焊縫時間不大於4S。

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楚天鐳射 中谷聯創感測器鐳射焊接機

作為將電能轉換成鐳射能的裝置,該機採用知名固體鐳射器製造廠家德國技術製造的Nd:YAG脈衝鐳射器。

其最顯著的特點是:其先進的組合腔體與冷卻介質無直接接觸,因而對其無汙染,無須更換腔體;同時在更換泵浦源時,無須對光路進行調整,避免了繁瑣的調光,使用更方便。這些均是中谷聯創公司所獨有,其他同行廠家所不具備的。