Application du soudage laser par points de précision dans l'industrie de l'électronique grand public
Ces dernières années, face à une concurrence de plus en plus féroce sur le marché de l'électronique grand public, les fabricants de produits électroniques ont revu leurs exigences à la hausse. Les méthodes de fabrication traditionnelles présentent des inconvénients majeurs : qualité instable, fusion des pièces, difficulté à obtenir des soudures régulières et faibles rendements. L'émergence de la technologie de traitement laser permet de résoudre rapidement ces problèmes. Dans la production de produits électroniques haut de gamme, le traitement laser joue un rôle essentiel dans l'optimisation des volumes et l'amélioration de la qualité, permettant de concevoir des produits plus légers, plus fins et plus robustes. On estime que la technologie laser (plus de 20 procédés différents) et les équipements de fabrication associés sont utilisés dans environ 70 % des étapes de transformation et de fabrication des produits électroniques.
Actuellement, le soudage laser par points de précision est principalement utilisé pour les boîtiers de produits électroniques, les blindages, les connecteurs USB, les pistes conductrices, etc. Il présente des avantages tels qu'une faible déformation thermique, un contrôle précis de la zone et de la position d'action, une haute qualité de soudage, la possibilité de souder des matériaux dissemblables et une automatisation aisée. Cependant, différentes méthodes de soudage doivent être mises en œuvre selon les matériaux.
À partir des résultats de nombreuses expériences, les ingénieurs soudeurs ont résumé les valeurs optimalessoudage par points laser de précisionméthodes pour différents matériaux tels que les matériaux hautement réfléchissants, les feuilles de métal minces et les matériaux dissemblables dans la production et la fabrication de produits électroniques grand public.
1. Méthode de soudage par points laser de précision pour matériaux hautement réfléchissants
Lors du soudage de matériaux hautement réfléchissants tels que l'aluminium et le cuivre, la forme d'onde du laser influe considérablement sur la qualité de la soudure. L'utilisation d'une impulsion de pré-soudure permet de surmonter la barrière de réflectivité élevée. La puissance de crête instantanée modifie rapidement l'état de surface du métal, élevant sa température jusqu'à son point de fusion, ce qui réduit sa réflectivité et améliore l'efficacité énergétique. Par ailleurs, compte tenu de la conductivité thermique élevée de matériaux comme le cuivre et l'aluminium, l'utilisation d'une impulsion à décroissance lente permet d'optimiser l'aspect des points de soudure.
En revanche, le taux d'absorption laser de matériaux tels que l'or, l'argent, le cuivre et l'acier diminue lorsque la longueur d'onde augmente. Pour le cuivre, à une longueur d'onde laser de 532 nm, le taux d'absorption est proche de 40 %. Une analyse comparative des caractéristiques des lasers infrarouges et des lasers verts montre que les lasers infrarouges produisent un spot plus large, une profondeur focale plus courte et un taux d'absorption plus faible par le cuivre rouge ; les lasers verts, quant à eux, produisent un spot plus petit, une profondeur focale plus importante et un taux d'absorption plus élevé par le cuivre rouge. Lors du soudage par points pulsés sur du cuivre rouge à l'aide de lasers infrarouges et de lasers verts, on constate que la taille du spot…points de soudure après soudageLe soudage avec des lasers infrarouges présente des résultats inégaux, tandis que les points de soudure formés par des lasers verts sont plus uniformes en taille, en profondeur et lisses en surface (figures 1 et 2). Le soudage avec des lasers verts offre des résultats plus stables et la puissance de crête requise est inférieure de plus de moitié à celle des lasers infrarouges.
2. Méthode de soudage par points laser de précision pour les tôles métalliques minces
Lorsqu'on utilise des lasers millisecondes traditionnels pour souder des tôles minces, ces matériaux sont sujets à la pénétration et les points de soudure sont relativement larges. En raison de leur instabilité et de leur faible taux d'absorption laser à l'état solide, les matériaux hautement réfléchissants présentent souvent des projections, une soudure insuffisante et d'autres problèmes lors du soudage. Pour résoudre les difficultés de soudage des tôles minces et des métaux hautement réfléchissants, une modulation analogique et numérique est respectivement appliquée aux modes QCW/CW des lasers à fibre. Un seul déclenchement permet de générer N impulsions, réalisant ainsi un soudage monopoint.soudage multipulseavec une puissance moindre.
3. Méthode de soudage par points laser de précision pour matériaux dissemblables
Lors du soudage laser de matériaux minces et dissemblables, des problèmes tels qu'une soudure insuffisante, des fissures et une faible résistance de l'assemblage sont susceptibles de survenir. Ceci est dû aux différences importantes de propriétés physiques entre les deux matériaux, à leur faible solubilité mutuelle et à leur propension à former des composés intermétalliques fragiles, ce qui réduit considérablement les propriétés mécaniques de l'assemblage soudé. L'utilisation d'un laser nanoseconde à faisceau de haute qualité, grâce à un balayage à grande vitesse, permet de contrôler précisément l'apport de chaleur afin d'inhiber la formation de composés intermétalliques, de réaliser le soudage par recouvrement de tôles minces de métaux dissemblables et d'améliorer la formation de la soudure et ses propriétés mécaniques.
Types courants de soudage de précision
Quels sont les types courants de soudage de précision ? En soudage, les procédés de soudage de précision les plus courants comprennent le soudage par résistance de précision, le soudage laser, le soudage par ultrasons et le soudage par points à l’arc micrométrique. Grâce aux caractéristiques uniques des lasers, le soudage laser de précision présente, par rapport aux autres procédés de soudage, une efficacité élevée, un faible impact environnemental et une grande précision d’exécution.
Principales applications du soudage par points laser de précision
Où le soudage par points laser de précision est-il principalement utilisé ? Actuellement, il permet le soudage de précision de diverses petites pièces sensibles à la chaleur, telles que les bijoux, les spiraux de montres et les pistes de circuits intégrés. Il convient à des secteurs comme l’optoélectronique, l’électronique, les communications, la mécanique, l’automobile, l’industrie militaire et la joaillerie. Le soudage par points laser de précision est une méthode de soudage récente. Comparé au soudage par points par résistance traditionnel, il présente des avantages uniques. L’utilisation du laser comme source de chaleur permet un soudage par points rapide, précis, à faible apport de chaleur et avec une déformation minimale de la pièce. La bonne accessibilité des lasers réduit les contraintes de positionnement et de structure. Ils ne nécessitent pas un grand nombre d’équipements auxiliaires, s’adaptent rapidement aux évolutions des produits et répondent aux exigences du marché. Avec le développement rapide de l’économie chinoise et l’amélioration constante du niveau scientifique et technologique, le développement du soudage par points laser de précision est en plein essor.technologie de soudage par points laser de précisiona connu des progrès rapides. Grâce à ses avantages en termes de haute précision de soudage et de rapidité, elle est largement utilisée dans le traitement des tôles métalliques minces.
Avantages du soudage laser de précision
Commençons par comprendre les avantages du soudage laser de précision :
- Il permet de réaliser des soudures selon diverses trajectoires. Les lasers possèdent une forte directivité, ce qui permet également d'obtenir de bons résultats pour le soudage de matériaux irréguliers.
- Soudage ferme. Après focalisation, le point laser est petit et à haute densité d'énergie, ce qui permet de créer rapidement une zone de chauffe. Après fusion, refroidissement et cristallisation, un cordon de soudure ferme et durable se forme.
- Haute précision de soudage. La distribution de l'énergie laser présente des caractéristiques temporelles et spatiales permettant de diviser le faisceau en plusieurs trajets optiques pour des opérations de traitement simultanées, garantissant ainsi une précision de soudage optimale.
- Soudage rapide. La technologie laser est associée à la technologie CNC. Concernant les systèmes de détection et de contrôle de mouvement des équipements clés, l'intégration du système inclut la détection en temps réel et le traitement des données, ce qui accélère le traitement de l'information et améliore l'efficacité du soudage.
Date de publication : 13 novembre 2025
