เป็นที่ทราบกันดีว่าผลิตภัณฑ์ด้านการบินและอวกาศมีความต้องการพื้นที่อย่างมาก เช่นเดียวกับหลายอุตสาหกรรม แนวโน้มทางอิเล็กทรอนิกส์ของผลิตภัณฑ์การบินและอวกาศก็เป็นทิศทางการพัฒนาในอนาคตเช่นกัน ซึ่งจำเป็นต้องมีการออกแบบผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ในพื้นที่ขนาดเล็กลงมากขึ้น ในขณะเดียวกัน ความหนาแน่นของข้อต่อบัดกรีในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ก็เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เช่นกัน นอกจากนี้ ผลิตภัณฑ์ เช่น อุปกรณ์ทางทหาร เครื่องบิน และยานอวกาศ จำเป็นต้องสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงที่สุด และคุณภาพของผลิตภัณฑ์ต้องเป็นไปตามมาตรฐานทางวิศวกรรมสูงสุด และต้องใช้ส่วนประกอบป้องกันความปลอดภัยและชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ในระดับสูงสุด ในหลายกรณี กระบวนการเชื่อมแบบดั้งเดิมไม่สามารถตอบสนองความต้องการได้อีกต่อไป และจำเป็นต้องมีกระบวนการเชื่อมแบบใหม่ที่สามารถปรับให้เข้ากับพื้นที่ขนาดเล็กได้
การควบคุมการบินที่มีความแม่นยำสูงในระบบการสื่อสาร การนำทาง การบันทึก และระบบความปลอดภัยของยานอวกาศถือเป็นการพิจารณาเบื้องต้น และมีการเพิ่มอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มากขึ้นในสภาพแวดล้อมห้องโดยสาร เช่น ระบบแรงดันและระบบ HVAC ความบันเทิง และระบบบริการอาหาร สิ่งเหล่านี้ อุปกรณ์จำเป็นต้องรักษาการทำงานที่มั่นคงและเชื่อถือได้มานานหลายทศวรรษ และกระบวนการเชื่อมขั้นสูงที่มีความต้องการสูงกว่าคือสิ่งที่เลเซอร์สามารถทำได้
แล้วจะใช้กระบวนการบัดกรีด้วยเลเซอร์อย่างมีประสิทธิภาพได้อย่างไร?
ในการใช้เทคโนโลยีการบัดกรีด้วยเลเซอร์ในการเชื่อมอัตโนมัติ เราควรเตรียม 3 รายการต่อไปนี้
1. ทำความเข้าใจหลักการให้ความร้อนด้วยเลเซอร์
2. เข้าใจความรู้ที่เกี่ยวข้องในการเชื่อม
3. ทำความเข้าใจการบูรณาการและการควบคุมระบบอัตโนมัติ
หัวแร้งแบบดั้งเดิมและการบัดกรีด้วยเลเซอร์มีหลักการถ่ายเทความร้อนที่แตกต่างกัน หัวแร้งจะถ่ายเทความร้อนผ่านการนำความร้อน แต่เลเซอร์จะสร้างความร้อนโดยการแผ่รังสีพื้นผิวของวัตถุ
การเชื่อมหัวแร้งคือการเชื่อมแบบสัมผัส ด้วยการแปลงความร้อนด้วยไฟฟ้า ปลายหัวแร้งจะถูกให้ความร้อน จากนั้นโดยการสัมผัสระหว่างปลายหัวแร้งกับวัตถุที่จะเชื่อม ความร้อนจะถูกถ่ายโอนไปยังวัตถุที่จะเชื่อม และบัดกรีจะละลายเป็น ก่อตัวเป็นชั้นโลหะผสม
การเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นการเชื่อมแบบไม่สัมผัส ใช้เลเซอร์เป็นแหล่งความร้อน ใช้ทิศทางที่ยอดเยี่ยมและความหนาแน่นของพลังงานสูงของลำแสงเลเซอร์เพื่อโฟกัสลำแสงเลเซอร์ไปยังพื้นที่ขนาดเล็กผ่านระบบออปติคัล และใช้ลำแสงเลเซอร์เพื่อส่องสว่างโดยตรงในส่วนการเชื่อม ชิ้นส่วน (ส่วนประกอบตะกั่วและบัดกรี) ดูดซับพลังงานแสงและแปลงเป็นพลังงานความร้อน อุณหภูมิจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็วจนถึงอุณหภูมิในการเชื่อม ส่งผลให้โลหะบัดกรีละลายและแทรกซึมเข้าไป หลังจากที่การให้ความร้อนด้วยเลเซอร์หยุดลง ชิ้นส่วนการเชื่อมจะเย็นลงอย่างรวดเร็ว และโลหะบัดกรีจะแข็งตัวเป็นชั้นโลหะผสม เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการเชื่อมต่อไฟฟ้า
แหล่งกำเนิดแสงของการบัดกรีด้วยเลเซอร์ใช้ไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งสามารถโฟกัสไปที่ข้อต่อบัดกรีได้อย่างแม่นยำผ่านระบบออปติก และด้วยการตอบสนองแบบวงจรปิดของอุณหภูมิ เราจึงสามารถควบคุมและเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานที่จำเป็นสำหรับการเชื่อมได้อย่างแม่นยำ หลังจากที่เอาต์พุตเลเซอร์จากเครื่องกำเนิดเลเซอร์ถูกขึ้นรูปและโฟกัสโดยระบบออปติคอล ความหนาแน่นของพลังงานเอาต์พุตจะสูงและประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนจะสูง ลวดบัดกรีอาจเป็นแบบบัดกรีหรือลวดดีบุกซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเชื่อมข้อต่อบัดกรีหรือข้อต่อบัดกรีขนาดเล็กในพื้นที่ขนาดเล็ก
ข้อดีของเทคโนโลยีการบัดกรีด้วยเลเซอร์คืออะไร?
1. การเชื่อมด้วยเลเซอร์จะให้ความร้อนแก่ชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อเฉพาะที่เท่านั้น และไม่มีผลกระทบต่อความร้อนต่อตัวเครื่องส่วนประกอบ
2. ความเร็วความร้อนและความเร็วความเย็นรวดเร็ว โครงสร้างข้อต่อดี และความน่าเชื่อถือสูง
3. การประมวลผลแบบไม่สัมผัสไม่มีความเครียดที่เกิดจากการเชื่อมแบบดั้งเดิมและไม่มีไฟฟ้าสถิต
4. สามารถตั้งค่าพารามิเตอร์กระบวนการที่แตกต่างกันตามประเภทของข้อต่อบัดกรีเพื่อให้ได้คุณภาพการเชื่อมที่สม่ำเสมอ
5. ความแม่นยำในการประมวลผลด้วยเลเซอร์สูง จุดเลเซอร์สามารถเข้าถึงระดับไมครอน เวลา/พลังงานในการประมวลผลจะถูกควบคุมโดยโปรแกรม และความแม่นยำในการประมวลผลนั้นสูงกว่าการบัดกรีหัวแร้งไฟฟ้าแบบดั้งเดิมและการบัดกรี HOT BAR มาก
6. ลำแสงเลเซอร์ขนาดเล็กมาแทนที่ปลายหัวแร้งและยังสามารถใช้งานได้ในพื้นที่ขนาดเล็กอีกด้วย
