激光傳感器焊接技術(shù)-工業(yè)控制
一、傳感器
根據(jù)國家標準GB7665-87,傳感器定義為:能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件裝置。傳感器作為檢測工具,要求檢測研究對象的物理或化學的信息,其工作過程要求穩(wěn)定、可靠、精度高,所以對傳感器有以下幾個要求:
(1)適應惡劣環(huán)境能力強
傳感器一般工作環(huán)境十分廣,從極寒至酷熱地區(qū),許多在露天環(huán)境下工作,能抗飛沙走石、灰塵,還應耐潮濕,較高的抗鹽類腐蝕、酸性腐蝕的能力,有抗污染氣體干擾的能力,能適應在高溫、極寒、強烈振動、沖擊以及在其他條件下正常工作的能力,還應抗噪聲能力強,信噪比高。
(2)價格適中,適于大批量生產(chǎn)。
要求傳感器一致性好,適宜自動化批量生產(chǎn),對加工設備有較高要求,以便排除人工操作帶來的不一致性和失誤。
(3)穩(wěn)定性和可靠性高
傳感器是一種高精度檢測儀器,在軍事、航空、航天中應用都有嚴格要求,產(chǎn)品都須經(jīng)過嚴格測試才能應用。所以傳感器生產(chǎn)是一種高新技術(shù)的具體運用和體現(xiàn)。一種傳感器是否有較高的技術(shù)附加值體現(xiàn)在所包含的技術(shù)含量和加工工藝的技術(shù)是否高新。有部分傳感器由于其應用環(huán)境的狀況需金屬封裝,一般采用焊接密封,如壓力傳感器、力傳感器、霍爾傳感器、光電傳感器、溫度傳感器等,這類傳感器內(nèi)部有敏感元件和集成電路,充惰性氣體或抽真空與外界隔絕,有耐壓、氣密性要求,另有焊接強度要求和漏氣率要求,對焊接質(zhì)量要求高,而且焊接過程中要求變形小,不能對內(nèi)部元件和微電路有損壞。目前傳感器密封焊接有電阻焊、鎢極氬弧焊、等離子弧焊、電子束焊和激光焊。
二、激光焊接
1、激光焊接原理
激光是輻射的受激發(fā)射光放大的簡稱,由于其獨有的高亮度、高方向性、高單色性、高相干性,自誕生以來,其在工業(yè)加工中的應用十分廣泛,成為未來制造系統(tǒng)共同的加工手段。用激光焊接加工是利用高輻射強度的激光束,激光束經(jīng)過光學系統(tǒng)聚焦后,其激光焦點的功率密度為104~107W/cm2,加工工件置于激光焦點附近進行加熱熔化,熔化現(xiàn)象能否產(chǎn)生和產(chǎn)生的強弱程度主要取決于激光作用材料表面的時間、功率密度和峰值功率。控制上述各參數(shù)就可利用激光進行各種不同的焊接加工。
2、激光焊接的一般特點
激光焊接是利用激光束作為熱源的一種熱加工工藝,它與電子束等離子束和一般機械加工相比較,具有許多優(yōu)點:
(1)激光束的激光焦點光斑小,功率密度高,能焊接一些高熔點、高強度的合金材料。
(2)激光焊接是無接觸加工,沒有工具損耗和工具調(diào)換等問題。激光束能量可調(diào),移動速度可調(diào),可以多種焊接加工。
(3)激光焊接自動化程度高,可以用計算機進行控制,焊接速度快,功效高,可方便的進行任何復雜形狀的焊接。
(4)激光焊接熱影響區(qū)小,材料變形小,無需后續(xù)工序處理。
(5)激光可通過玻璃焊接處于真空容器內(nèi)的工件及處于復雜結(jié)構(gòu)內(nèi)部位置的工件。
(6)激光束易于導向、聚焦,實現(xiàn)各方向變換。
(7)激光焊接與電子束加工相比較,不需要嚴格的真空設備系統(tǒng),操作方便。
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