玻璃也能焊接了？激光焊接玻璃，每年将节省千万更换费用

玻璃也能焊接了？激光焊接玻璃，每年将节省千万更换费用。自激光器发明以来，制造商逐渐发展并创造了许多独特的功能设备来提高生产力和质量，增加生产能力并最终支持业务增长和收入。在所有领域。另一方面，使用超短脉冲激光器可以通过研磨固体或在太阳能电池板中雕刻密集而狭窄的线条来提高效率，从而减少昂贵材料的消耗；另一方面，具有独特材料相互作用的超短脉冲激光器的开发为新应用的开发提供了优势。超短脉冲激光的优势在透明材料，尤其是玻璃的处理上尤为明显。

激光在玻璃加工中变得流行主要是由于它们与材料的非线性相互作用。与诸如连续波 (CW) 激光器等较大脉冲宽度的激光器相比，超快激光器（将一些激光能量限制在飞秒或皮秒级）与透明材料相互作用，允许集中、多光子吸收并导致所有其他非线性现象。无源导电材料。厚材料吸收激光能量会导致结构变化，并且在脉冲的短时间内，热效应会降低，从而减少材料的熔化和开裂。在实践中，先进的镜头用于密切监测透明材料的非线性吸收和结构变化。

在某些情况下，热暴露在激光治疗中很有用。超短脉冲激光可以治疗热效应。超短脉冲、高再现 (PRF) 激光在玻璃上的精确聚焦产生了蓄热效应，在玻璃表面下形成了一个几乎球形的局部熔化区。最初，超快激光的非线性吸收和非常重复的热效应被用于制造块状玻璃光纤，因为玻璃的熔化/强化会导致材料密度发生变化，从而导致折射率发生变化。玻璃。折射。 †

该研究还表明，如果激光瞄准两块玻璃之间的边界，则可以实现玻璃焊接。虽然在之前的研究中只使用飞秒激光器进行玻璃焊接，但研究人员发现高重复率的高功率皮秒激光器也可以用于玻璃焊接。

其他材料的集成，例如玻璃-玻璃或玻璃-金属，在许多行业中都有很大的不同，包括消费电子、芯片实验室、微光学元件和医疗设备。拱。关节经常遭受长期僵硬、老化和气体流失。无胶粘合方法，例如阳极氧化，也有一些缺点。阳极的连接可能性是有限的，并且通常对高温和长时间的电场敏感。

另一方面，激光允许非常局部的焊接，在两种材料之间不需要电源，并且可以在热敏设备（电、聚合物等）附近进行加工。

众所周知，非常直的光束和高重复率的组合是该过程的理想选择。出于这个原因，研究人员使用了具有短焦距（NA = 0.5）和在 MHz 激光范围内皮秒重复率的固定光学系统。据，直到...为止。经验。当然可以焊接更大的数码孔，但是数码膜越大，工作长度、焊接材料的厚度和接缝的深度就越短。

将玻璃焊接到玻璃上时，将两个 1 毫米厚的钠钙玻璃（通常用作板）连接起来，以确保界面处没有气孔或污染。将两杯石灰放在 Newport Presion 2D XY 场景上，并将激光聚焦在两杯之间的界面上。 † 可调参数：平均功率、激光重复率和扫描速度。焊接工艺经过评估和优化，以确保焊接的连续性并减少玻璃破损。如果平均功率为 5 W，刷新率为 10 MHz，采样率为 25 mm/s，您将获得最佳焊接电流板。

焊缝是肉眼看不见的，几乎看不见。在显微镜下，我们看到一个排水相当差的区域，宽约 30 m，距雾区两侧中心约 25 m。在中央治疗区，您会发现一个定时游泳池。相邻关节髋之间的距离约为20 m，大于心跳之间的距离（<1 m）。它可以是等离子或。溶解减少了树的焦点，导致材料的非线性吸收减少，从而阻止等离子体的形成或融合，最终树回到其理想的焦点状态。 † 该过程在激光路径中发生多次，从而形成所述边缘池的周期性结构。这种周期性调制模式在中间范围之外是不可见的，表明在激光焊接过程中保持了相对稳定的热平衡。

焊缝的平均图像显示，焊缝形成长撕裂状，与现有文献相符。每个焊缝的中心和不同强度的外部激光变换都平滑且不间断。两个相邻焊缝之间也有明显的边界。

玻璃微罐玻璃焊接

在某些制造过程中，点焊可能高于连续焊丝。为了开发这种方法，研究人员不是用界面而是用同样大的玻璃板进行实验，其中玻璃和玻璃的结合行为是光学接触。研究人员正在针对静态焊接特性重新优化激光参数：与无限焊接相比，使用更低的激光功率和更低的焊接速度可以获得更好的焊接效果。最佳焊接功率为 1-2.5 W，最佳刷新率为 1 MHz。根据这些参数，形成一个非常对称的合成区，其直径取决于平均功率和脉冲数。图 4 显示了合成区域直径对平均功率为 1 W 和 125,000 个脉冲（对应于 1 MHz 的重复频率，125 NEITI 脉冲宽度）的脉冲数的依赖性。 )，平均功率为 1 W，聚变区直径为 1.5 W、2 W 和 2.5 W。

平均功率为 1 W，脉冲数为 125,000，设定熔化区的直径；在这些数据之外，熔化区直径的发展不太稳定。熔化区的直径可以通过将平均功率每 0.5 瓦增加约 0.5m 直径来增加。这种经过验证的治疗方法体现了作用机制的准确性和激光手术的稳定性。图 4 中的两张显微照片显示了本实验获得的熔化区的最小和最大直径，分别为 16 μm 和 140 μm。结果表明，尽管直径较大，但激光作用下的熔化区比较规则，整体处理质量较好。

玻璃与金属的微焊接

与其他制造工艺一样，电池焊接对制造商提出了越来越多的挑战。产品设计和供应链的变化会影响焊接零件的质量和再现性，并且零件可能会有很大差异。

在电池制造中使用的金属中，铜和铝比钢、不锈钢和镍更难焊接。铜和铝都具有高导热性、低液体粘度和吸收熔池中气体的能力。焊接铜和铝合金时，焊接过程必须非常快并且热输出低，以避免相邻零件过热。即使在高速下，焊接过程也必须稳定，以避免焊接飞溅和气孔。

在结构接头中，焊缝必须尽可能坚固，而不会在焊接过程中扩大接头面积，因为这种额外的重量会降低能量密度。电连接的焊接面积必须足够大，以允许电流通过，而变形因熔池的大小而受到限制。组装好的电气结构接头的焊接过程必须在产品设计的范围内进行，以达到最佳平衡。由于所有这些问题，以及极高的转速和质量要求，激光焊接工程师的工作窗口可能非常狭窄。