Nuburu蓝色激光铜焊接技术获得美国专利，它比红外焊接好在哪里？

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视频介绍

工业激光现在主导了许多材料加工应用，如焊接、切割和熔覆等，在消费电子、汽车制造和国防领域大展手脚。与传统的材料处理相比，它们提供了一种更快、更灵活、更精确和更清洁的替代方法。近日消息，高功率蓝色激光技术的开发商Nuburu，宣布他们开发的蓝色激光铜焊接技术已获得美国专利，这项专利涵盖了使用蓝色激光进行铜焊接的技术；多模和单模以及3D打印和材料处理中的广泛应用。Nuburu的蓝色激光为金属加工操作提供了空前的速度和质量控制，尤其是在电动汽车和汽车等新兴行业。据说，Nuburu公司的工业蓝光激光器利用基本的物理优势，可以生产出比传统方法快十倍的无缺陷焊缝，并且具有激光加工固有的灵活性。自从2017年以来，蓝色激光就吸引人们的注意力。许多对常见波长反射率高的材料，对波长为450纳米的蓝色激光的吸收率非常高。相同的应用，原来采用几千瓦的红外激光器功率，切换到蓝色激光只需要500瓦，并能解决了红外激光焊接时“大量飞溅污染”的问题。而在焊接领域，激光的精度和灵活性明显优于其它焊接方法。激光焊接具有高功率密度特点，能够在一个指定的、非常小的区域熔化目标材料，形成一个尺寸精确和美观的焊缝，且热影响区小，不会影响材料性能。遗憾的是，这些优点在一定程度上被许多金属材料的光学吸收性能差的特点所抵消。例如在1080nm波长附近，铜的辐射能量吸收率只有5%。采用蓝光激光器对铜进行导热焊接。这是用红外激光不可能实现的。吸收率低意味着需要大量额外的激光能量来产生熔池。容易导致材料熔穿。为了避免这个问题，要通过改变焊接参数，例如设置“Wobbing”运动，即走轨迹时激光束绕着轨迹上的每个点做微小摆动。这种非线性的运动方式，可以减少“飞溅”问题的严重性，但无法根本消除。还降低了焊接速度。这些问题都是因为金属材料的低吸收率而产生的，但是当你采用蓝光焊接时，这些问题就自动解决了。蓝光的波长大约450nm。铜金属对蓝光的吸收率可达65%。高吸收率大大增加了工艺过程窗口，容易通过参数控制对焊接效果进行细微调整。蓝光焊接可以用在导热焊和深熔焊两种方式下，且都可实现“无飞溅焊接”。除了质量上的提升，蓝光焊接铜金属还具有明显的速度优势，至少比红外激光焊接快5倍。除铜外，许多金属采用蓝光焊接也有这样的优点。不同金属吸收光辐射的方式不同，熔化温度也不同。对蓝色波长的高吸收率允许对焊接参数调整的灵活性。焊接不同金属的一个常见问题是金属间化合物的合金部分，该区域经常表现出退化的机械和电学特性。而蓝色激光焊接最大限度地减少金属间化合物的形成，比红外焊接多了一个质量优势。蓝光还有另一个物理上的性能优势——小尺寸焦点。对于增材制造，蓝光可以实现更精细的分辨率。可以想象，随着更高功率的蓝色激光器的出现，新的应用肯定会随之出现。对于蓝色激光器来说，它的优势与材料对光波吸收的物理特性相关。因此，其优势其它波长激光无法替代，未来可期！