新型激光焊接工藝有效提升焊縫質量、穩定性并降低制造成本

　　2017年3月8日，中國蘇州——涵蓋“電子產品“、“太陽能”、“儲能”三大策略領域及多項技術組合的全球高科技設備領導制造商Manz亞智科技，將于“2017慕尼黑上海光博會”發布其高端激光技術解決方案，助力國內領導制造業打造更加輕量化、高質量與更耐久的終端消費性電子產品、鋰電池、電子裝置以及元器件。Manz的高端激光焊接技術解決方案，全面整合了激光源與自動化、量測與檢測、光學與加工工具，并囊括了五大技術板塊，包括：高速熱處理、焊接、鉆孔、切割以及刻蝕技術工藝，可廣泛應用于消費類電子產品、鋰電池及太陽能光伏等生產領域。

　　據近期發布的一項市場調研報告顯示，中國電子消費市場的年均復合增長率（GAGR）有望于2019年達到10%。為解決制造商們在傳統焊接工藝中遇到的焊縫脆、易變形、生產效率低等難題，Manz推出的新型激光焊接技術，不僅能提高焊縫品質與工藝穩定性，降低生產成本，更能夠有效實現多種材料的“無縫”焊接，成為傳統焊接工藝的補充及擴展。

　　即便采用了激光工藝，通常焊接材質中的金屬種類越多，形成的焊縫就越脆，因此無法脫離昂貴的激光焊接系統，必須采用高功率且通過高速運行才能達到理想的效果。然而，已經進入成熟期的Manz新型焊接工藝，則幾乎完全避免了混合熔體，通過高頻局部調制或“搖擺”光束，以單獨光斑形成微米計的深度和寬度的焊縫，在重疊配置中完成激光焊接。該工藝不僅能靈活應用于雙金屬連接的焊接，還能靈活應用于高反光性的銅材料焊接，其形成的焊縫，具有極強的耐久性和穩定性，且無脆性金屬間相，可有效降低焊接失效的比例。此外，每毫米焊縫長度的連接橫截面為十分之幾到一平方毫米，適用于超薄金屬的焊接。

　　圖1: 采用Manz工藝形成的焊縫，具有極強的耐久性和穩定性，且無脆性金屬間相，

　　從而減少焊接失效的比例。

　　憑借先進的技術和多年的經驗，Manz開發的新型激光焊接工藝能夠以更低能耗實現更優異的焊接質量。其具體的效益包括：

　　·降低成本：Manz新開發的高調頻搭接焊法的激光源，功率輸出僅為傳統的20％。不僅適用于雙金屬的焊接，更適用于蓄電池組電池本身內部的關鍵接口。新工藝的處理速度在60－100mm/s之間，成本效益很高。同時，設備投資低，制造商能夠以更低的成本實現更大的載流橫截面。

　　·提升質量：Manz新型焊接工藝可在確保焊接滲透深度精確到微米的同時，減少材料混合的狀況。此外，為了滿足工藝控制中的動力學要求而開發出的新型兩軸掃描振鏡系統，可輕松實現在高達4kHz下以搖擺頻率連續運行，使得工藝更加穩定、精確和靈活。

　　·提高設計彈性：Manz新型焊接工藝能有效解決焊縫孔隙，以及點焊任何縱橫比和方形焊縫等技術難題。這種“靈敏”的焊接工藝不僅能很快協助制造商回收購置成本，也使得產品的設計更為多樣、靈活。

　　·加強焊接強度及耐久性：一般將鋁和銅混合在一起后，會導致出現脆性金屬間相，這將對于機械強度和耐熱沖擊性產生不良影響。為徹底理解這兩種特性如何影響鋁銅和銅鋁焊縫，Manz開發組采用光學顯微鏡和能量彌散X射線譜（EDX）拍攝了焊縫的顯微照片進行了評估。實驗證明，采用Manz新型焊接工藝的焊縫，具有耐熱沖擊性，這使得終端商品在使用上具備更好的耐久性。

　　Manz的儲能和電子裝置及元器件用戶采用了其新型激光焊接工藝后，產品的質量和使用效率都得到了顯著的提升，尤其是用于鋰電池的焊接。Manz集團電子裝置及元器件事業部副總裁Marijan Brcina表示：“Manz完全有能力利用焊接技術應用于具備強大增長潛力的儲能和電子裝置及元器件市場，為制造商提供具備競爭性的激光技術及生產成本。此外，我們也正在探討幾個其他具有巨大發展潛力的項目，其應用范圍將不僅局限于電池及手機裝置，也將適用于如電容等的電子零部件?！?憑借創新的技術理念及長期的豐富經驗，Manz新型激光焊接技術使得終端產品設計更為多樣化，同時打造更輕量化及使用耐久性的終端裝置。