時(shí)間:2025-10-30
在現(xiàn)代制造領(lǐng)域,銅及銅合金材料的焊接一直是技術(shù)難題之一。銅具有優(yōu)異的導(dǎo)電與導(dǎo)熱性能,是電氣、電子、新能源汽車、儲(chǔ)能、5G 通信等行業(yè)的重要材料。然而,正因?yàn)槠涓叻瓷渎屎透邔?dǎo)熱性,使得傳統(tǒng)紅外激光在焊接銅時(shí)效率低下、穩(wěn)定性差、焊縫成形困難。近年來,隨著短波長激光技術(shù)(藍(lán)光、綠光)的突破,銅焊接的技術(shù)瓶頸正被逐步打破。
銅表面對(duì)波長1 μm附近的紅外光(常見于光纖激光器)反射率可高達(dá)95%,這意味著大部分能量被反射而非吸收,導(dǎo)致熔池不穩(wěn)定、飛濺嚴(yán)重、焊縫不均。同時(shí),銅的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)400 W/m·K,熱量迅速擴(kuò)散,使得能量集中焊接更加困難。

在這種情況下,提高光吸收率成為突破口。光的吸收率與波長成反比——波長越短,金屬吸收越強(qiáng)。因此,藍(lán)光(≈450 nm)與綠光(≈515 nm)激光焊接技術(shù)的出現(xiàn),為銅材料焊接提供了全新的解決方案。
| 對(duì)比維度 | 藍(lán)色激光(≈450nm) | 綠色激光(≈515nm) |
| 吸收率(銅表面) | ≈65% | ≈45% |
| 光束質(zhì)量 | 稍差(目前多為半導(dǎo)體合束) | 優(yōu)秀(常為倍頻結(jié)構(gòu)) |
| 焊接深度 | 淺(適合薄板精密焊) | 深(適合厚板焊接) |
| 成本與系統(tǒng)穩(wěn)定性 | 成本較低、適合批量化 | 成本較高、光路復(fù)雜 |
| 應(yīng)用場景 | 電池極耳、PCB 焊接、電子封裝 | 電機(jī)繞組、母排焊接、結(jié)構(gòu)件焊接 |
1. 新能源汽車電池制造
藍(lán)光激光在極耳焊、匯流排焊中實(shí)現(xiàn)低飛濺、低氣孔、無飛濺焊接,大幅提升電池一致性與安全性。綠色激光則在電池殼體焊、結(jié)構(gòu)件焊接中展現(xiàn)出優(yōu)越的成形性與焊縫強(qiáng)度。

2. 5G通信與電子封裝
微波模塊、射頻連接器、銅箔互連等精密部件對(duì)熱影響極其敏感。藍(lán)光激光結(jié)合高精度冷卻系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)微區(qū)控溫,避免因熱擴(kuò)散導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)變形。
3. 新能源與儲(chǔ)能系統(tǒng)
銅母排、導(dǎo)體連接等部件對(duì)導(dǎo)電性和機(jī)械強(qiáng)度要求極高,綠色激光憑借更好的深熔特性,能在保持強(qiáng)度的同時(shí)減少氣孔與焊縫裂紋。
在藍(lán)光、綠光激光焊接過程中,溫度控制系統(tǒng)是穩(wěn)定焊接質(zhì)量的關(guān)鍵保障。激光器、振鏡、CCD攝像頭、功率模塊等核心部件均需保持恒定溫度,否則將導(dǎo)致輸出功率漂移、聚焦偏移、系統(tǒng)保護(hù)報(bào)警等問題。
酷凌時(shí)代(Coolingstyle)在激光制冷領(lǐng)域深耕十余年,推出的多款精密制冷型冷水機(jī)(如Q580、Q5U3、M160系列)廣泛應(yīng)用于藍(lán)光與綠光激光系統(tǒng)中:
l高精度控溫:控溫精度可達(dá)±0.01 °C,確保激光輸出穩(wěn)定。
l智能變頻節(jié)能:采用DC變頻壓縮機(jī)與電子膨脹閥,根據(jù)熱負(fù)載自動(dòng)調(diào)節(jié)功率輸出。
l綠色環(huán)保制冷劑:全系列使用R290環(huán)保冷媒,符合“雙碳”發(fā)展方向。
l體積小巧,集成易用:4U機(jī)架設(shè)計(jì)可嵌入激光設(shè)備內(nèi)部,適合精密工藝線體集成。

在藍(lán)光激光焊接系統(tǒng)中,Q580系列冷水機(jī)被廣泛用于10 W UV / 20 W綠光 / 200 W紅光等多波段激光源的穩(wěn)定控溫,確保光源溫漂最小化,延長設(shè)備壽命。在綠色激光高功率焊接系統(tǒng)中,Q5U3系列憑借高效換熱設(shè)計(jì),可快速響應(yīng)熱負(fù)載變化,為工業(yè)級(jí)連續(xù)作業(yè)提供穩(wěn)定保障。
隨著新能源和智能制造的加速發(fā)展,短波長激光焊接正成為銅及高反射材料加工的主流趨勢(shì)。而冷卻系統(tǒng)的智能化、精準(zhǔn)化將進(jìn)一步影響焊接穩(wěn)定性與成品質(zhì)量。
未來,酷凌時(shí)代將持續(xù)推進(jìn)短波激光 + 精密溫控”聯(lián)合方案,為激光制造企業(yè)提供系統(tǒng)級(jí)的熱管理支持。通過物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、AI預(yù)測維護(hù)與多點(diǎn)溫控技術(shù),實(shí)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)的自適應(yīng)控制,為高端裝備制造提供更智能、更綠色、更可靠的溫控解決方案。
藍(lán)光與綠光激光焊接技術(shù)的興起,正在重新定義銅材料加工的可能性。無論是新能源電池、精密電子,還是智能制造裝備,它們都離不開精準(zhǔn)控溫的穩(wěn)定支撐。
酷凌時(shí)代作為國內(nèi)微環(huán)境制冷的先導(dǎo)者,將繼續(xù)以創(chuàng)新的冷卻技術(shù),助力激光產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)更高精度、更高效率與更高可靠性的未來。