激光焊接技术在玻璃上的应用?

时间:2019-02-28 11:08 来源:激光切割 作者:剪板折弯焊接
  技术背景:
    随着激光技术的飞速发展,激光被广泛应用于各种材料的焊接。传统激光光源作为一种透明易碎的材料,由于其热膨胀系数大,在焊接过程中很容易被破坏,不适合传统激光焊接加工。
  通常激光焊接玻璃、塑料等透明材料有两种主要方法。一种是在焊接界面涂上不透明颜料或添加中间层以提高激光吸收率。界面附近材料吸收的激光温度升高,透明材料通过熔化和凝固连接起来。另一种方法是使用特殊的焊接光源进行焊接。利用高功率密度激光,在透明材料之间产生非线性吸收,形成有效的焊点。越来越多的科研工作者和工程师将目光投向了激光焊接加工专用光源的应用。
  研究现状:
    近年来,利用特殊光源先后实现了玻璃、玻璃和单晶硅的各种焊接。采用特殊激光单线/多线扫描,实现玻璃焊接和密封。采用激光将100米厚的玻璃端盖微焊到微结构光纤上,成功地焊接了标准光纤和微结构光纤的端盖。采用波长为1558nm的激光,成功地实现了异质玻璃与玻璃、硅片之间的焊接,分别获得了9.87MPa和3.74MPa的焊接强度。
  然而,大多数学者对激光焊接玻璃的结果进行了研究,发现焊接熔接区呈水滴状,主要由三部分组成,即顶部的圆孔、中部的熔接区和底部的微小孔形成的线性结构。顶部和底部的空腔容易产生应力集中、参数控制差和裂纹。此外,由于其水滴结构,行距控制不当可能导致不连续和未成形的焊缝。
激光