緑色レーザー放射を用いた銅の溶接のための調整されたレーザービーム形状

要約 レーザービーム源と適応された溶接技術の急速な発展により、近年では自動化された生産におけるレーザー溶接技術の使用が増加しています。特に、その精度と局所的なエネルギー入力は、電気自動車部品の接合用途において重要な特性であり、接合部は電流を伝導する接続として機械的および電気的要求を満たす必要があります。しかし、使用される銅材料は物理的特性により溶接が困難であり、接合不良を最小限に抑えた安定したプロセスは限られたプロセスウィンドウ内でのみ実現可能です。最近入手可能な可視レーザー放射を発生させるビーム源は、プロセス開始時の低い吸収率を克服することが証明されていますが、スパッタリングは依然としてプロセス効率と品質に大きく影響を及ぼす欠陥です。エネルギー入力を修正するための文献アプローチは、プロセスの不完全さを減少させる方法としてレーザービーム成形を指摘していますが、これは緑色レーザー放射を用いた銅加工において広く研究されていません。したがって、本研究は、レーザービーム溶接において、反射型回折光学素子を用いて作成された可視レーザー放射の形状化された強度プロファイルの影響を調査します。高速イメージングを用いてプロセスダイナミクスを特性化し、金属組織解析を用いて適用されたビーム形状の利点を詳述します。ビーム成形により、熱伝導溶接の領域の拡大と有利な接合形状が見出されます。さらに、深い浸透溶接中のスパッタ生成の減少が楕円形ビームプロファイルに対して検出され、これは毛細管の振動運動と相関しています。