激光錫焊已經是非常成熟的工藝,已經有不少的廠商都在選擇激光錫焊,因為激光錫焊有諸多的優(yōu)勢。在激光錫焊實際的生產過程中,有可能會遇到焊點暗淡無光的情況。松盛光電來給大家介紹焊點為什么會出現暗淡無光以及解決方案,來了解一下吧。
一、氧化問題
焊接過程中的氧化
在激光錫焊過程中,如果焊接環(huán)境中的氧氣含量較高,錫在高溫下容易與氧氣發(fā)生反應。錫的表面會形成一層氧化錫(SnO?)。例如,當焊接溫度達到錫的熔點(232℃)及以上時,錫原子變得活躍,氧氣分子會與錫原子結合。氧化錫是一種比較穩(wěn)定的化合物,它會覆蓋在焊點表面,使得焊點失去金屬原本的光澤,呈現出暗淡的外觀。
即使在有保護氣體(如氮氣)的情況下,如果保護氣體的流量不足、純度不夠或者保護范圍不全面,也會導致部分錫被氧化。比如,在焊接復雜形狀的工件時,保護氣體可能無法完全覆蓋焊接區(qū)域,邊緣部分的錫就容易氧化。
焊料本身的氧化
錫焊料如果在儲存過程中沒有得到妥善的保存,其表面可能已經有了一層氧化膜。當進行激光焊接時,這層氧化膜可能沒有被完全去除,進而影響焊點的光澤。例如,在濕度較高的環(huán)境下存放的錫焊料,其表面氧化程度會加快,而且氧化層可能會比較厚。
二、激光參數設置不合理
激光功率問題
如果激光功率過高,會使錫焊料過度熔化甚至汽化。當錫過度汽化后,在焊點冷卻凝固的過程中,其微觀結構會變得粗糙。這是因為汽化后的錫重新凝固時,原子排列不像正常凝固那樣規(guī)則,從而影響焊點表面的平整度和光澤度。例如,當激光功率超出合適范圍 20% - 30% 時,焊點表面就會出現明顯的不平整和暗淡現象。
相反,激光功率過低會導致焊料熔化不充分。這樣會使得焊點內部有未完全熔化的焊料顆粒,焊點表面也會高低不平,從而失去光澤。
激光脈沖寬度和頻率問題
不合適的激光脈沖寬度和頻率會影響焊料的熔化和凝固過程。如果脈沖寬度過長,會使焊料在高溫下停留時間過長,可能導致焊料中的某些成分過度反應或者揮發(fā)。而頻率過高或過低,會影響焊料的熱傳遞和熔化的均勻性,導致焊點表面質量下降,出現暗淡無光的情況。例如,對于一些精細的電子元件焊接,需要較窄的脈沖寬度和合適的頻率來保證焊點的質量。如果脈沖寬度設置為正常情況的 2 倍,焊點就可能因為熱影響而失去光澤。
三、焊接材料特性及兼容性
焊料成分差異
不同成分的錫焊料其物理和化學性質有所不同。除了錫之外,焊料中可能還含有其他合金元素,如鉛、銀、銅等。這些合金元素的比例會影響焊料的熔點、流動性和表面張力等特性。例如,含鉛量較高的焊料在激光焊接后,焊點可能會因為鉛的分布不均勻等情況而影響光澤。當鉛在焊點表面富集時,由于鉛的外觀和錫有所不同,會使焊點看起來暗淡。
與被焊接材料的兼容性
焊料與被焊接材料(如銅、鋁等)之間的兼容性也很重要。如果焊料與被焊接材料的潤濕性不好,在焊接過程中不能很好地融合,會導致焊點表面不平整。例如,當錫焊料焊接鋁材料時,如果沒有使用合適的助焊劑來改善潤濕性,焊點就容易出現缺陷,表面光澤度也會受到影響。因為焊料不能在鋁表面良好地鋪展,凝固后的焊點表面就會有類似橘皮狀的不平整,從而顯得暗淡無光。
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