随着现代激光技术的发展，激光在不同行业领域的应用也更加深入，不仅解决了传统加工中存在的不足，同时也在工艺上面取得了众多的突破。
目前，激光焊接技术已经广泛应用于3C领域，手机各类模组、中板盖板等各种工业制造中。近年来新能源汽车、3D打印等行业的快速发展，也让激光精密焊接成为了市场的新需求。
近期，针对精密焊接的稳定性，创鑫激光焊接工程师特做了相关实验分析。
实验方法
使用创鑫激光的MFQS-150W/1500W准连续光纤激光器对不锈钢进行精密点焊，激光点焊实验在扫描振镜激光焊接平台上进行，采用旁轴辅助气体保护。在不同激光峰值功率（300W、600W、900W、1200W、1500W）情况下，优化出光波形及工艺参数，确保焊点成型质量，分别在不锈钢片上打出50个焊点，通过测量五组参数下的焊点尺寸，分析焊点均匀度及激光器出光稳定性。
图1不锈钢片上50个焊点图
图2 焊点放大图
实验结果
1、激光峰值功率300W时实验效果
1）测试波形
|
出光波形 |
脉宽(ms) |
功率(W) |
频率(hz) |
|
1 |
1.5 |
300 |
1 |
|
2 |
3.5 |
300 |
1 |
|
3 |
3.8 |
0 |
1 |
2）不锈钢上50个焊点尺寸（mm）数据如下：
|
1.24 |
1.239 |
1.245 |
1.236 |
1.214 |
1.222 |
1.211 |
1.218 |
1.228 |
1.236 |
|
1.217 |
1.258 |
1.222 |
1.233 |
1.221 |
1.225 |
1.212 |
1.222 |
1.19 |
1.238 |
|
1.225 |
1.269 |
1.25 |
1.171 |
1.23 |
1.238 |
1.233 |
1.249 |
1.269 |
1.213 |
|
1.174 |
1.224 |
1.213 |
1.248 |
1.218 |
1.249 |
1.23 |
1.234 |
1.209 |
1.22 |
|
1.25 |
1.241 |
1.217 |
1.22 |
1.255 |
1.224 |
1.19 |
1.253 |
1.266 |
1.177 |
3）图表分析
4）结论：焊点尺寸范围为1.1~1.3mm，平均焊点尺寸1.22mm，焊点波动9.8%，焊点均匀、出光稳定，能满足精密焊接需求。
2、激光峰值功率600W时实验效果
1）测试波形
|
出光波形 |
脉宽(ms) |
功率(W) |
频率(hz) |
|
1 |
1.5 |
600 |
1 |
|
2 |
3.5 |
600 |
1 |
|
3 |
3.8 |
0 |
1 |
2）不锈钢上50个焊点尺寸（mm）数据如下：
|
2.001 |
2.082 |
1.992 |
2.065 |
1.973 |
1.967 |
1.914 |
2.060 |
1.832 |
1.962 |
|
1.974 |
2.051 |
1.869 |
2.030 |
1.856 |
1.800 |
2.091 |
1.821 |
1.947 |
1.941 |
|
2.069 |
1.960 |
1.936 |
1.892 |
2.000 |
1.783 |
1.891 |
2.038 |
1.841 |
1.788 |
|
2.083 |
1.902 |
1.968 |
1.860 |
2.031 |
1.935 |
1.888 |
1.890 |
1.854 |
2.001 |
|
1.920 |
2.068 |
1.980 |
1.900 |
2.043 |
1.808 |
1.808 |
1.860 |
1.800 |
1.912 |
3）图表分析
4）结论：焊点尺寸范围为1.79~2.1mm，平均焊点尺寸1.94mm，焊点波动8.2%，焊点均匀、出光稳定，能满足精密焊接需求。
3、激光峰值功率900W时实验效果
1）测试波形
|
出光波形 |
脉宽(ms) |
功率(W) |
频率(hz) |
|
1 |
1.5 |
900 |
1 |
|
2 |
3.5 |
900 |
1 |
|
3 |
3.8 |
0 |
1 |
2）不锈钢上50个焊点尺寸（mm）数据如下：
|
2.548 |
2.538 |
2.462 |
2.5 |
2.544 |
2.496 |
2.466 |
2.464 |
2.573 |
2.543 |
|
2.53 |
2.522 |
2.454 |
2.419 |
2.534 |
2.543 |
2.561 |
2.518 |
2.425 |
2.433 |
|
2.464 |
2.551 |
2.531 |
2.424 |
2.539 |
2.318 |
2.518 |
2.538 |
2.448 |
2.517 |
|
2.551 |
2.302 |
2.469 |
2.465 |
2.497 |
2.49 |
2.438 |
2.343 |
2.572 |
2.27 |
|
2.449 |
2.381 |
2.448 |
2.453 |
2.527 |
2.459 |
2.498 |
2.545 |
2.472 |
2.528 |
3）图表分析
4）结论：焊点尺寸范围为2.3~2.57mm，平均焊点尺寸2.48mm，焊点波动7.2%，焊点均匀、出光稳定，能满足精密焊接需求。
4、激光峰值功率1200W时实验效果
1）测试波形：
|
出光波形 |
脉宽(ms) |
功率(W) |
频率(hz) |
|
1 |
1.5 |
1200 |
1 |
|
2 |
3.5 |
1200 |
1 |
|
3 |
3.8 |
0 |
1 |
2）不锈钢上50个焊点尺寸（mm）数据如下：
|
2.679 |
2.75 |
2.762 |
2.718 |
2.725 |
2.818 |
2.828 |
2.612 |
2.882 |
2.86 |
|
2.656 |
2.891 |
2.658 |
2.805 |
2.753 |
2.69 |
2.832 |
2.708 |
2.821 |
2.837 |
|
2.569 |
2.87 |
2.811 |
2.841 |
2.69 |
2.764 |
2.83 |
2.714 |
2.802 |
2.712 |
|
2.827 |
2.834 |
2.782 |
2.716 |
2.826 |
2.689 |
2.802 |
2.856 |
2.964 |
2.718 |
|
2.747 |
2.732 |
2.433 |
2.75 |
2.781 |
2.758 |
2.831 |
2.831 |
2.904 |
2.595 |
3) 图表分析
4）结论：焊点尺寸范围为2.43~2.97mm，平均焊点尺寸2.76mm，焊点波动7.6%，焊点均匀、出光稳定，能满足精密焊接需求。
5、激光峰值功率1500W时实验效果
1）测试波形
|
出光波形 |
脉宽(ms) |
功率(W) |
频率(hz) |
|
1 |
1.5 |
1500 |
1 |
|
2 |
3.5 |
1500 |
1 |
|
3 |
3.8 |
0 |
1 |
2）不锈钢上50个焊点尺寸（mm）数据如下：
|
2.747 |
2.801 |
2.962 |
2.715 |
2.88 |
3.091 |
3.055 |
2.719 |
2.956 |
2.916 |
|
2.882 |
2.974 |
2.734 |
2.772 |
2.869 |
2.944 |
2.665 |
2.845 |
3.006 |
2.878 |
|
3.015 |
2.889 |
2.933 |
2.786 |
2.878 |
2.975 |
2.806 |
2.99 |
2.955 |
2.912 |
|
2.963 |
2.834 |
2.931 |
3.005 |
2.861 |
2.835 |
2.851 |
3.106 |
3.036 |
2.818 |
|
2.849 |
2.88 |
2.942 |
2.828 |
2.858 |
2.783 |
3.052 |
2.942 |
2.855 |
2.979 |
3）图表分析
4）结论：焊点尺寸范围为2.67~3.12mm，平均焊点尺寸2.89mm，焊点波动7.6%，焊点均匀、出光稳定，能满足精密焊接需求。
总结
通过实验结果分析可见，激光峰值功率分别为300W、600W、900W、1200W、1500W时，焊点尺寸波动保持在8%范围内，能量集中且稳定，焊点均匀，能够很好的满足消费类电子产品精密点焊及金银首饰的修补焊接，如电子产品的壳体、屏蔽罩、USB接头、导电贴片、金银首饰等。
准连续光纤激光器的优势：
1：整机方式，无需客户进行2次整合集成；
2：风冷冷却方式，减少水冷机；
3：自带波形软件编辑功能；
4：兼容模拟信号控制；
5：结构简单，体积小，轻便；
6：光束质量好，能量稳定性高；
7：光纤结构，寿命超长。
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