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激光焊接机在玻璃上的应用

浏览: 发布日期:2019-06-21来源:激光焊接机 作者:激光刻字机
激光焊接机

       随着激光技术的飞速发展,激光在各种材料的焊接中得到了广泛的应用。作为一种透明易碎的材料,传统的激光光源不易被其吸收,而吸热玻璃由于其较大的热膨胀系数容易在焊接过程中碎裂,因此不适合传统的激光焊接。
 
       近年来,使用特殊光源连续焊接各种玻璃,玻璃和单晶硅。 PolaOnyx USA使用特殊的激光单线/多线扫描来实现玻璃焊接和密封。 Hélie等人。使用激光将100微米厚的玻璃端盖微焊接到微结构光纤上,并成功地将端盖焊接到标准光纤和微结构光纤上。 Tamaki等。成功地使用了波长为1558nm的激光,以实现不同玻璃之间以及玻璃和硅晶片之间的焊接,并分别获得9.87MPa和3.74MPa的焊接强度。
 
       然而,大多数学者研究了激光焊接玻璃的结果。激光焊接熔接区为水滴,由顶部圆孔、中部熔接区和底部微腔三部分组成。顶部和底部空腔容易产生应力集中,参数控制不好,也容易产生裂纹。此外,由于其熔滴结构,对线间距的控制不当可能导致焊缝不连续。 

激光焊接机
 
试验中使用的材料是样品尺寸为25×25×1毫米的光学玻璃。激光焊接机试验步骤如下:
 
(a)玻璃表面干净。用酒精溶液浸泡玻璃片5~10min,然后用蒸馏水冲洗玻璃表面3~5次。最后,用热吹风机吹干玻璃表面的水渍;
(b)玻璃板的压制和焊接。将夹层玻璃板放置在夹具定位槽内,调整焊接夹具机构,将玻璃板周围的区域压紧,使玻璃板紧密粘合。以往研究人员的实验研究表明,对于玻璃焊接而言,玻璃连接间隙小于100纳米(也小于激光波长的四分之一)。
(c)将焦点调整到两块玻璃的交界处。激光从空气中折射到玻璃中,它的焦点将被抵消。因此,玻璃的焦点被用来寻找焦点,垂直玻璃表面振动透镜的高度被调整在相同的距离上,使用相同的能量箱扫描玻璃片。移除玻璃片,观察玻璃吸收激光界面的位置,即焦点位置。
(d)玻璃激光焊接。重复步骤(b)和(c)焊接玻璃片并将焦点调整到玻璃界面,调整适当的激光焊接工艺参数(功率,速度和扫描图案等)以焊接玻璃,高于玻璃界面当能量激光超过一定阈值时,会引起玻璃材料的多光子电离。电离自由电子加速并与其他原子碰撞,引起雪崩电离。材料的温度升高,使得玻璃温度达到熔点并熔化,并且在光停止时间期间经历冷却。焊接凝固。
 

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