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光斑整形技术:解锁激光焊接的“高精度密码”

导语:
在工业制造领域,激光焊接技术凭借其高效、精准的特点,已成为新能源汽车、3C电子、航空航天等高端制造的核心工艺。然而,传统高斯光斑的局限性(如热影响区大、焊缝深宽比不足)让许多复杂场景的焊接效果难以突破。
光斑整形技术‌的诞生,正以“重塑激光能量分布”的创新思路,为行业带来颠覆性解决方案。今天,让我们一起探索这项技术如何让激光焊接“化平凡为神奇”。

DOE Optics

DYNALAS的DOE光学元件

一、光斑整形技术:激光的“变形魔法”

激光焊接的核心在于光斑——光束与材料接触的能量“画笔”。传统高斯光斑(中心能量高、边缘能量低)虽简单易控,却难以满足多样化的工业需求。
光斑整形技术通过‌光学调制元件‌(如衍射光学元件DOE、振镜扫描系统等),对激光束的相位、振幅进行动态调控,实现光斑形状、能量分布的灵活设计:

  • 环形光斑‌:中心低能量、外围高能量,减少飞溅和气孔;
  • 多焦点光斑‌:多个能量峰值同步作用,提升焊接效率;
  • 定制化光斑‌:根据材料特性匹配能量梯度,实现精密控温。

案例‌:某新能源汽车电池模组焊接中,采用环形光斑技术,成功将焊缝气孔率降低70%,焊接强度提升30%。

DYNALAS光斑整形技术塑形后的光斑,边缘锐利

二、四大应用场景:从“能用”到“极致”

光斑整形技术凭借其灵活性和高适配性,正在多个领域大放异彩:

1. 异种金属焊接:破解“材料不相容”难题
铝-钢、铜-钛等异种金属焊接时,常因熔点、导热性差异导致结合强度不足。通过光斑整形技术,可分别对两种材料区域匹配不同能量密度,实现“分区控温”,显著提升焊缝均匀性。

2. 超薄材料焊接:0.1mm精度的“微雕艺术”
在手机中框、柔性电路板等超薄件焊接中,传统光斑易导致烧穿或变形。通过生成“平顶光斑”或“线形光斑”,能量分布更均匀,焊接深度一致性可达±5μm,真正实现“无痕焊接”。

3. 高反材料加工:告别“激光打不穿”的尴尬
铜、金等高反射材料对激光吸收率低,传统焊接效率低下。光斑整形技术可通过动态调整光斑能量分布,抑制等离子体屏蔽效应,使激光能量利用率提升2倍以上。

4. 大厚度构件焊接:深熔焊的“穿透力革命”
在船舶、核电等领域,针对10mm以上厚板焊接,多焦点光斑可形成“能量接力”,逐层熔透材料,深宽比提升50%,同时减少热变形。

三、光斑整形的核心优势:让焊接更智能、更可靠

与传统激光焊接相比,光斑整形技术的突破性优势体现在:

  • 质量升级‌:焊缝强度提升、气孔/裂纹率降低,满足汽车、航空航天等严苛标准;
  • 效率飞跃‌:单道焊替代多道焊,加工速度提升20%-50%;
  • 成本优化‌:减少后续打磨、返修工序,综合成本降低15%以上;
  • 工艺包容性‌:同一设备适配不同材料、不同厚度工件,快速切换生产任务。

结语:
光斑整形技术不仅是激光焊接的“精度革新”,更是工业制造向智能化、柔性化升级的关键推手。无论是追求“零缺陷”的汽车电池,还是厚度悬殊的航天构件,这项技术都在重新定义焊接的边界。
如果您希望了解更多光斑整形解决方案,或需要定制专属激光焊接工艺,欢迎联系我们,让专业团队为您的产品赋能!

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