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激光焊锡丝上锡速度慢是什么原因?

锡丝上锡是靠中间的助焊剂起作用的,再进一步仔细一点的说就是助焊剂中的活性剂起作用,松香只不过是活性剂的载体,松香与活性剂两种混合叫“助焊剂”,在焊接过程中起到一定的作用。上锡速度除了原材料之外,也与激光功率,光斑大小,温度等有关,来了解一下吧。

一、激光设备参数方面

激光功率较低

原因:如果激光功率设置不够,焊锡吸收的热量不足,熔化焊锡就会比较慢,从而影响焊接速度。例如,对于直径为 0.8mm 的焊锡丝,在焊接较大的金属部件时,如果激光功率低于所需功率,可能无法快速熔化焊锡。

解决方法:适当提高激光功率。不过要注意,功率过高可能会导致焊锡过度熔化、飞溅,或者损坏被焊接的元件。可以通过实验来确定最佳的功率设置,从较低功率开始逐步增加,观察焊锡的熔化状态和焊接效果。

激光脉冲频率不合适

原因:激光脉冲频率影响着单位时间内对焊锡的加热次数。如果脉冲频率过低,焊锡在两次脉冲之间冷却时间过长,会导致熔化过程不连续,焊接速度变慢。

解决方法:根据焊锡丝的直径、成分以及被焊接材料的特性来调整激光脉冲频率。一般来说,对于较细的焊锡丝和导热性较好的材料,可以适当提高脉冲频率,以保持焊锡持续熔化,加快焊接速度。

激光光斑尺寸不匹配

原因:光斑尺寸过大或过小都会影响焊接速度。如果光斑尺寸过大,能量分布较分散,焊锡吸收的有效能量密度降低,熔化速度变慢;如果光斑尺寸过小,可能无法完全覆盖焊锡丝,导致熔化不均匀,也会使焊接速度下降。

解决方法:调整激光光斑尺寸,使其与焊锡丝的直径和焊接区域相匹配。例如,当使用 0.5mm 的焊锡丝时,光斑直径可以调整为 0.6 - 0.8mm 左右,以确保焊锡丝能够高效地吸收激光能量,加快熔化速度。

二、焊锡丝相关因素

焊锡丝直径过粗

原因:较粗的焊锡丝需要更多的热量才能完全熔化。例如,1.2mm 直径的焊锡丝相比 0.5mm 直径的焊锡丝,熔化所需的能量更多、时间更长,从而导致焊接速度下降。

解决方法:根据焊接需求选择合适直径的焊锡丝。如果对焊点的焊锡量要求不是特别高,可以换用较细的焊锡丝,如将 1.0mm 以上的焊锡丝换成 0.6 - 0.8mm 的焊锡丝,以加快熔化速度。

焊锡丝成分导致熔点高

原因:不同成分的焊锡丝熔点不同。例如,无铅焊锡丝(如 Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5)的熔点(约 217 - 220℃)比传统的锡铅共晶焊锡丝(Sn63/Pb37.熔点约 183℃)要高。如果使用的是高熔点的焊锡丝,在相同的激光功率下,熔化速度会更慢。

解决方法:在满足焊接要求(如环保要求、机械性能要求等)的前提下,选择熔点较低的焊锡丝。或者适当提高激光设备的功率和脉冲频率,以加快高熔点焊锡丝的熔化速度。

三、焊接工艺和环境因素

焊接件的材质和表面状况

原因:被焊接材料的导热性和表面氧化程度会影响焊接速度。如果被焊接材料导热性很好,如铜等金属,热量会迅速传导散失,焊锡熔化就会变慢;而且如果材料表面有较厚的氧化层,激光需要先穿透氧化层才能加热焊锡,也会使焊接速度降低。

解决方法:对于导热性好的材料,可以采用预热等措施,减少焊接过程中的热量散失。例如,在焊接铜质零件前,可以用低功率激光对零件进行短暂预热。对于有氧化层的材料,在焊接前要对焊接表面进行清洁处理,如使用砂纸打磨、化学清洗等方法去除氧化层。

焊接环境温度较低

原因:在低温环境下,焊锡丝和被焊接材料的温度较低,激光需要更多的能量来将它们加热到熔点。例如,在寒冷的车间环境(低于 10℃)中,焊锡丝的初始温度较低,与在常温(20 - 25℃)环境下相比,熔化速度会明显变慢。

解决方法:改善焊接环境温度,如在焊接车间安装空调、暖气等设备,将环境温度控制在合适的范围内(一般 18 - 25℃较为适宜)。也可以对焊锡丝和被焊接材料进行预热,以加快焊接速度。


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