焊接機

焊接機的種類很多，有單點單功能、單點雙功能、單點多功能（此種焊機也只有一個焊頭，變換定位板的形式後可作90°角至180°角之間任意角度的焊接）。還有兩點、三點、四點乃至六點焊機及四角焊機等。不同種類的焊接機所具有的焊接功能和工作效率也不同。

基本介紹

• 中文名：雷射焊接機
• 外文名：Laser-beam welding machine
• 分類：塑膠焊接機、金屬焊接機
• 用途：材料焊接
• 意義：提高效率，減少勞動量

簡介

焊接就是運用各種可熔的合金（焊錫）聯接金屬部件的進程。焊錫的熔點比被焊材料的低，這樣部件就會在不被熔化的情況下，通過其表面發生分子間的聯絡結束焊接。

焊接可以分為軟焊接和硬焊接，軟焊接溫度低於450℃，硬焊接高於450℃。硬焊接通常用於銀、金、鋼、銅等金屬，其焊接點比軟焊接強健得多，抗剪強度為軟焊接的20~30 倍。以上兩種熱聯接通常均運用焊接這一術語，因為兩例中均為將熔融的焊錫寫入到兩個待裝置的清潔且挨近的固體金屬表面的細長縫隙中。
焊接保證了金屬的連續性。一方面，兩種金屬相互之間通過螺栓聯接或物理附著聯絡在一起，表現為一個強健的金屬整體，但這種聯接是不連續的，有時金屬的表面如果有氧化物絕緣膜，則它們甚至對錯物理接觸的。機械聯接與焊接比擬的另一個缺陷是接觸面繼續發生氧化作用而致使電阻的添加。另外，顫動和其他機械衝擊也可以使接頭鬆動。焊接則消除了這些難題，焊接部位不發生相對移動，接觸面不會氧化，連續的導電方法得以堅持。焊接是兩種金屬間的融合進程，焊錫在熔融狀態下，將溶解有些與之相接觸的金屬，而被焊接的金屬表面則常常有一薄層焊錫不能溶解的氧化膜，助焊劑就是用來去掉這層氧化膜的。焊接進程通常包括：
1）助焊劑的熔化，進而去掉被焊金屬表面的氧化膜；
2）熔化焊錫使懸浮於其間的不純真物質及較輕的助焊劑浮到表面；
3） 有些地溶解一些與焊錫相聯接的金屬；
4） 冷卻並結束金屬與焊錫的熔融。
常常為了定位電路功用出現的難題，需求將元器件從印製電路板上取下來進行必要的測量，這一修補進程通常包括：
1 ）格外元器件的拆開；
2） 元器件的檢驗；
3） 有缺陷元器件的交流；
4） 檢驗檢查電路功用。
摘取和交流電子元器件這一操作中，就需求實施焊接進程。
太空、國防、醫療電子、交通操控系統、通訊系統以及監督與操控系統設備的可靠、成功的運行都依賴於出色的焊接。在嚴格和敵視的環境條件下，
例如溫度的改動、濕潤、振動等，甚至一個不良的焊接點就可以致使系統有些或全部的失控。設備中有不可勝數的焊接點，這些焊接點的可靠程度甚至應當比設備本身更高。有關這方面的研討現已致使了材料及其性質的知識的添加，在可以的焊接工藝上取得了許多展開。焊接技術是一門伴隨技術，跟著電子工業的展開，肯定不斷地發生更多的有用封裝技術以及更小的元器件，焊接技術也將不斷地展開來滿足電子工業和環境議題改動的需求。這就是為什麼如今關於作業在電子工業領域的科技教授來說焊接變得越來越專業的緣由。

焊接機的分類

焊接機按材料主要分為：塑膠焊接機和金屬焊接機兩種。套用到的技術主要有：超音波、高周波、等離子、電熱式、旋轉式等。

其中塑膠焊接機用於焊接聚乙烯、聚丙乙烯、聚丙烯、尼龍等熱塑性工程塑膠板材或製品。作業時，塑膠焊條被熔融噴出，並使被焊接工件與之融合而粘結。在塑膠設備的焊接和維修、塑膠地板敷設、塑膠管道連線、塑膠瓶封口等作業中套用相當廣泛。

金屬焊接機主要是對金屬材料進行焊接。

全自動焊接機

太陽能電池全自動焊接機（見下圖）可以按照設定要求對電池片正反面同時自動連續焊接，組成電池串。焊接時焊帶自動送料，自動切斷，焊接完成後電池串自動收料。焊接方式有紅外線燈焊接方式和高頻電磁感應焊接方式。

全自動串焊接機和全自動單片焊接機與手工焊接相比具有如下優勢：

①焊接速度快，質量一致性好，表面美觀，沒有手工焊接的焊錫不均勻現象。設備焊接可以避免人工焊接時的各種人為因素的影響，比如操作工熟練程度的影響、身體狀況的影響、情緒的影等，從而保證焊接的一致性、可靠性。

②可減少操作人員及檢驗人員的數量，降低管理難度及產品成本。現在人工成本逐年增加，每年的招工是最令老闆頭疼的事情，自動焊接機能大量減少僱傭人員。

③串焊機的焊接可靠性要遠大於人工焊接。焊接不良是導致組件提前失效的重要原因。太陽能光伏組件的設計壽命為25年，而組件通常都安裝在戶外，每天要承受30℃左右的溫度變化，加上季節更替，溫度的變化更大。由於焊帶基材為純銅，銅的膨脹係數約為矽（電池片）的六倍，這種差異就意味著：只要有溫度的變化，焊帶與電池片焊接處就會受力。因此，不良的焊接會導致組件功率降低，嚴重時會導致組件失效。人工焊接導致不良焊接的原因有很多，比如焊台的溫度、助焊劑的塗布、電烙鐵的溫度、人員的熟練程度等，有些方面是可以通過有效的管理來解決的，而有些情況是無法完全控制的，對於人工焊接過程中影響焊接可靠性的因素，全自動串焊機均能得到良好的解決。

超音波焊接機

概況

適用於18，26，30，50，80，100等O、D、U型護欄管堵頭的封口焊接， 不需膠水粘接，達到水密程度且具有外形美觀、操作簡便、生產效率高、不良率低等特點。

超音波護欄管焊接機

基本原理及特點

由超音波發生器產生15KHZ的高壓、高頻電信號，通過換能器的壓電逆效應轉換成同頻率的機械振盪，塑膠護欄管封口機,LED護欄管焊接機,護欄燈管焊接設備，護欄管兩頭封焊機並以音頻縱波的形式作用於塑膠製品工件上，通過工件表面及內在分子間的磨擦而使傳遞到接口的溫度升高，當溫度達到工件本身的熔點時，工件接口迅速熔化，繼而填充於接口間的空隙，當震動停止，工件同時在一定的壓力下冷卻定形，達成完美的焊接。

適用於塑膠製品的焊接，按其輸出功率分為900W塑膠焊接機、2600W塑膠焊接機、3200W塑膠焊接機、4200W塑膠焊接機、5600W塑膠焊接機等。

操作方法

操作員將燈管放入工裝夾具，按下啟動按鈕，2個壓緊氣缸下降使工件定位於超音波模腔內，隨即超音波焊頭動作引發超音波，由焊頭對工件進行熔接、焊接完畢氣缸帶動上模復位，壓緊氣缸上升，操作員將工件取出完成一次操作。

雷射焊接機

雷射焊接的原理

雷射焊接機是利用高能量的雷射脈衝對材料進行微小區域內的局部加熱，雷射輻射的能量通過熱傳導向材料的內部擴散，將材料熔化後形成特定熔池。它是一種新型的焊接方式，雷射焊接主要針對薄壁材料、精密零件的焊接，可實現點焊、對接焊、疊焊、密封焊等，深寬比高，焊縫寬度小，熱影響區小、變形小，焊接速度快，焊縫平整、美觀，焊後無需處理或只需簡單處理，焊縫質量高，無氣孔，可精確控制，聚焦光點小，定位精度高，易實現自動化。

焊接特性

屬於熔融焊接，以雷射束為能源，衝擊在焊件接頭上。
雷射束可由平面光學元件（如鏡子）導引，隨後再以反射聚焦元件或鏡片將光束投射在焊縫上。
雷射焊接機屬非接觸式焊接，作業過程不需加壓，但需使用惰性氣體以防熔池氧化，填料金屬偶有使用。
雷射焊可以與MIG焊組成雷射MIG複合焊，實現大熔深焊接，同時熱輸入量比MIG焊大為減小。

優點

（1）可將入熱量降到最低的需要量，熱影響區金相變化範圍小，且因熱傳導所導致的變形亦最低。
（2）32mm板厚單道焊接的焊接工藝參數業經檢定合格，可降低厚板焊接所需的時間甚至可省掉填料金屬的使用。
（3）不需使用電極，沒有電極污染或受損的顧慮。且因不屬於接觸式焊接製程，機具的耗損及變形接可降至最低。
（4）雷射束易於聚焦、對準及受光學儀器所導引，可放置在離工件適當之距離，且可在工件周圍的機具或障礙間再導引，其他焊接法則因受到上述的空間限制而無法發揮。
（5）工件可放置在封閉的空間（經抽真空或內部氣體環境在控制下）。
（6）雷射束可聚焦在很小的區域，可焊接小型且間隔相近的部件。
（7）可焊材質種類範圍大，亦可相互接合各種異質材料。
（8）易於以自動化進行高速焊接，亦可以數位或電腦控制。
（9）焊接薄材或細徑線材時，不會像電弧焊接般易有回熔的困擾。
（10）不受磁場所影響（電弧焊接及電子束焊接則容易），能精確的對準焊件。
（11）可焊接不同物性（如不同電阻）的兩種金屬。
（12）不需真空，亦不需做X射線防護。
（13）若以穿孔式焊接，焊道深一寬比可達10:1。
（14）可以切換裝置將雷射束傳送至多個工作站。

缺點

（1）焊件位置需非常精確，務必在雷射束的聚焦範圍內。
（2）焊件需使用夾治具時，必須確保焊件的最終位置需與雷射束將衝擊的焊點對準。
（3）最大可焊厚度受到限制滲透厚度遠超過19mm的工件，生產線上不適合使用雷射焊接機。
（4）高反射性及高導熱性材料如鋁、銅及其合金等，焊接性會受雷射所改變。
（5）當進行中能量至高能量的雷射束焊接時，需使用等離子控制器將熔池周圍的離子化氣體驅除，以確保焊道的再出現。
（6）能量轉換效率太低，通常低於10%。
（7）焊道快速凝固，可能有氣孔及脆化的顧慮。
（8）設備昂貴。