溫度因素
溫度不夠高
激光錫焊是通過(guò)激光的能量加熱焊錫,使其達(dá)到熔點(diǎn)并流動(dòng)實(shí)現(xiàn)焊接。如果激光能量設(shè)置過(guò)低,焊錫無(wú)法達(dá)到足夠的溫度來(lái)熔化和流動(dòng)。
不同成分的焊錫有不同的熔點(diǎn),例如常見(jiàn)的錫鉛合金(Sn - Pb)熔點(diǎn)在 183℃ - 327℃之間,無(wú)鉛焊錫(如 Sn - Ag - Cu)熔點(diǎn)可能在 217℃ - 220℃左右。如果激光輸出功率不足以使焊錫達(dá)到其熔點(diǎn),錫自然不會(huì)流動(dòng)。
解決方法:適當(dāng)增加激光的功率。可以通過(guò)逐步調(diào)高功率,并觀察焊錫的狀態(tài)來(lái)找到合適的功率設(shè)置,使焊錫能夠順利熔化和流動(dòng)。同時(shí),要注意不同的焊接材料和工件對(duì)激光的吸收和熱傳導(dǎo)特性不同,可能需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。
溫度不均勻
激光照射區(qū)域的溫度分布不均勻也會(huì)導(dǎo)致錫不流動(dòng)。這可能是由于激光光斑形狀不規(guī)則、光學(xué)聚焦系統(tǒng)存在缺陷或者工件表面對(duì)激光的反射和吸收不均勻等原因造成的。
如果激光光斑的能量分布不均勻,中心區(qū)域溫度很高,邊緣區(qū)域溫度較低,焊錫可能只會(huì)在高溫區(qū)域熔化,而無(wú)法在整個(gè)焊接區(qū)域均勻流動(dòng)。例如,當(dāng)使用的激光光學(xué)系統(tǒng)存在像差時(shí),會(huì)導(dǎo)致光斑變形,使能量不能按照理想的分布傳遞到焊錫上。
解決方法:檢查和優(yōu)化激光光學(xué)系統(tǒng),確保光斑形狀規(guī)則、能量分布均勻。可以使用能量分布均勻性檢測(cè)設(shè)備對(duì)光斑進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)整。另外,對(duì)于工件表面,可以進(jìn)行預(yù)處理,如打磨、清潔等,以提高其對(duì)激光的吸收均勻性。
焊錫材料和助焊劑問(wèn)題
焊錫質(zhì)量問(wèn)題
焊錫本身的質(zhì)量可能會(huì)影響其流動(dòng)性。如果焊錫含有雜質(zhì)或者氧化程度較高,其熔點(diǎn)可能會(huì)升高,流動(dòng)性也會(huì)變差。
例如,當(dāng)焊錫被長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中,表面會(huì)氧化形成氧化錫(SnO?)。氧化錫的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于純錫,會(huì)阻礙焊錫的正常熔化和流動(dòng)。而且,一些劣質(zhì)焊錫可能含有其他金屬雜質(zhì),這些雜質(zhì)會(huì)改變焊錫的合金成分,從而影響其物理性質(zhì)。
解決方法:使用質(zhì)量合格的焊錫。在焊接前,要對(duì)焊錫進(jìn)行檢查,避免使用表面氧化嚴(yán)重的焊錫。如果焊錫已經(jīng)氧化,可以采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄈコ趸瘜?,如使用助焊劑或者進(jìn)行輕微的機(jī)械打磨。
助焊劑問(wèn)題
助焊劑在激光錫焊中起著非常重要的作用,它可以清除焊接表面的氧化物,降低焊錫的表面張力,從而促進(jìn)焊錫的流動(dòng)。如果助焊劑失效或者用量不足,焊錫的流動(dòng)性會(huì)受到影響。
助焊劑通過(guò)化學(xué)作用去除金屬表面的氧化物,同時(shí)在熔化的焊錫和金屬表面之間形成一層保護(hù)膜,防止新的氧化層生成。當(dāng)助焊劑用量不足時(shí),無(wú)法完全清除氧化物,焊錫與工件表面的潤(rùn)濕性變差,就不會(huì)很好地流動(dòng)。例如,對(duì)于一些高活性的助焊劑,如果儲(chǔ)存不當(dāng),其活性成分會(huì)揮發(fā),導(dǎo)致助焊劑失效。
解決方法:確保使用合適的助焊劑,并按照正確的用量進(jìn)行涂抹。檢查助焊劑的有效期和儲(chǔ)存條件,對(duì)于失效的助焊劑要及時(shí)更換。在涂抹助焊劑時(shí),要均勻地覆蓋焊接區(qū)域,以保證其能夠充分發(fā)揮作用。
工件和焊接環(huán)境因素
工件表面狀態(tài)不佳
工件表面的粗糙度、清潔度等因素會(huì)影響焊錫的流動(dòng)性。如果工件表面過(guò)于粗糙或者有油污、灰塵等污染物,焊錫難以與工件表面良好接觸,從而不能正常流動(dòng)。
粗糙的工件表面會(huì)使焊錫的鋪展面積增大,增加了焊錫流動(dòng)的阻力。而且,油污和灰塵會(huì)阻止焊錫與工件金屬原子之間的相互作用,降低潤(rùn)濕性。例如,在電子元器件焊接過(guò)程中,如果電路板表面有殘留的油污,焊錫在該區(qū)域就很難流動(dòng)和附著。
解決方法:對(duì)工件表面進(jìn)行預(yù)處理。在焊接前,使用適當(dāng)?shù)那鍧崉┣逑垂ぜ砻?,去除油污和灰塵。對(duì)于粗糙的表面,可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇蚰セ蛘邟伖馓幚?,使表面平整度達(dá)到焊接要求,但要注意避免過(guò)度處理導(dǎo)致工件尺寸變化或者表面損傷。
焊接環(huán)境影響
焊接環(huán)境的溫度、濕度和氣流等因素也可能導(dǎo)致錫不流動(dòng)。低溫環(huán)境會(huì)使焊錫冷卻過(guò)快,無(wú)法充分流動(dòng);高濕度環(huán)境可能導(dǎo)致焊錫和工件表面重新氧化;而氣流過(guò)強(qiáng)會(huì)使激光能量散失,影響焊錫的加熱效果。
在低溫環(huán)境下,焊錫剛剛?cè)刍涂赡芤驗(yàn)闊崃可⑹Ф?,無(wú)法在工件表面流動(dòng)。高濕度環(huán)境中的水分可能與金屬表面反應(yīng)生成氧化物,并且會(huì)影響助焊劑的性能。例如,在潮濕的環(huán)境中,助焊劑中的活性成分可能會(huì)與水分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),降低其去除氧化物的能力。強(qiáng)氣流會(huì)帶走激光照射產(chǎn)生的熱量,使得焊錫不能達(dá)到合適的溫度。
解決方法:控制焊接環(huán)境的溫度、濕度和氣流??梢栽谙鄬?duì)封閉、溫度適宜的環(huán)境中進(jìn)行焊接。如果環(huán)境濕度較高,可以使用除濕設(shè)備降低濕度。對(duì)于氣流,可以設(shè)置防風(fēng)罩或者在沒(méi)有強(qiáng)氣流干擾的區(qū)域進(jìn)行焊接。
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