[發(fā)明專利]一種金屬箔片與薄膜類塑料納秒激光焊接用夾持系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211240972.9
• 申請(qǐng)日: 2022-10-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115592267A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙一璇;郝瑞杰;蘇健暉;檀財(cái)旺;楊瑾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): B23K26/21
• 分類號(hào): B23K26/21;B23K26/324;B23K26/70
• 代理公司: 上海唯智贏專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31293
• 代理人: 吳瑾瑜

本發(fā)明公開(kāi)了一種金屬箔片與薄膜類塑料納秒激光焊接用夾持系統(tǒng)，涉及激光焊接領(lǐng)域。它包括兩個(gè)支撐底座，兩個(gè)支撐底座上分別設(shè)有夾緊組件，還包括石英玻璃墊板、高透光石英玻璃片，石英玻璃墊板、金屬箔片、薄膜類塑料、高透光石英玻璃片共同通過(guò)兩個(gè)夾緊組件固定。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，本發(fā)明通過(guò)設(shè)置石英玻璃墊塊、高透光石英玻璃片，既保證了金屬箔片與薄膜類塑料之間的固定，又使得金屬箔片與薄膜類塑料完全鋪展并緊密接觸。通過(guò)兩側(cè)的夾緊螺栓與壓力傳感器實(shí)現(xiàn)了控制夾緊力，便于調(diào)節(jié)焊接效果。底座與夾緊裝置的一體化使得整個(gè)夾具穩(wěn)定安裝，操作方便，提高焊接過(guò)程中的穩(wěn)定性，確保了焊接的精度，提高了焊接的質(zhì)量，實(shí)用性好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種金屬箔片與薄膜類塑料納秒激光焊接用夾持系統(tǒng)，涉及激光焊接領(lǐng)域。

背景技術(shù)

納秒焊接采用了最新的焊接工藝?yán)砟睿捎脪呙韬附臃绞?，可以任意分布激光能量，具有脈沖寬度和頻率獨(dú)立可調(diào)的特點(diǎn)，在熔化材料后形成特定的熔池，達(dá)到焊接的目的，擁有超高的性價(jià)比。尤其適合薄片異種有色金屬間的焊接；廣泛適用于異種有色金屬薄片的焊接。應(yīng)用了激光脈沖掃描焊接原理。激光能量按指定軌跡均勻分布，避免了長(zhǎng)脈能量呈高斯分布的缺陷，在薄片類焊接時(shí)不容易擊穿。焊點(diǎn)由多個(gè)高峰值的納秒脈沖組成，提高了在有色金屬表面的吸收率，因此可以穩(wěn)定焊接銅、鋁等有色金屬及部分熱塑性聚合物。

目前金屬箔片與薄膜類塑料大多被用在PCB板(印刷電路板)，5G射頻天線基板。但兩者的連接方式主要以膠接或磁控濺射的方法連接。膠接的連接方式在高溫工作時(shí)容易使膠連劑失效。使得金屬箔片與薄膜類塑料基材分離，影響使用。而磁控濺射的方法，通過(guò)向薄膜類塑料表面磁控濺射金屬離子使得兩者連接，但目前連接強(qiáng)度難以控制，還會(huì)產(chǎn)生工業(yè)廢液，代價(jià)較高。所以目前需要使得兩者通過(guò)納秒激光焊接的方法緊密連接。

如“一種薄片激光焊接工作臺(tái)”的中國(guó)專利(申請(qǐng)?zhí)?012102120757)雖然解決了薄板在長(zhǎng)距離焊接定位和焊接過(guò)程中薄板容易變形的問(wèn)題，但對(duì)于金屬箔片與薄膜類塑料這種超薄的焊件，無(wú)法精確地使兩種材料精確地相互接觸，同時(shí)也無(wú)法控制兩者接觸時(shí)的夾緊力，這使得焊接過(guò)程中無(wú)法精確地控制金屬箔片與薄膜類塑料的焊接接頭質(zhì)量，在后期調(diào)整工藝參數(shù)過(guò)程中造成了很大的麻煩。

由于金屬箔片與薄膜類塑料自身的超薄屬性的限制，使得二者很難固定在激光焊接試驗(yàn)臺(tái)，造成了焊接時(shí)的困難。目前鮮有能固定二者并進(jìn)行納秒激光焊接的夾具。納秒激光焊接機(jī)都在工作時(shí)，直接利用從激光工作頭發(fā)射出的激光束進(jìn)行焊接，在焊接過(guò)程中金屬箔片與薄膜類塑料不易安裝固定，在焊接過(guò)程容易發(fā)生晃動(dòng)，從而使得二者焊接變得異常困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)上述背景技術(shù)所提及的技術(shù)問(wèn)題，而采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種金屬箔片與薄膜類塑料納秒激光焊接用夾持系統(tǒng)，包括兩個(gè)支撐底座，兩個(gè)所述支撐底座上分別設(shè)有夾緊組件，還包括石英玻璃墊板、高透光石英玻璃片，所述石英玻璃墊板、金屬箔片、薄膜類塑料、高透光石英玻璃片共同通過(guò)兩個(gè)夾緊組件固定，且所述石英玻璃墊板、薄膜類塑料、金屬箔片、高透光石英玻璃片從上到下依次設(shè)置，且所述石英玻璃墊板上還設(shè)有壓力傳感器，且所述壓力傳感器的感應(yīng)端與薄膜類塑料相對(duì)應(yīng)，所述壓力傳感器的側(cè)壁上電性連接有壓力顯示儀。

需要說(shuō)明的是，置于石英玻璃墊板上的壓力傳感器(壓力傳感器最好的安裝位置是位于石英玻璃墊板的中間位置)，可以有效地顯示金屬箔片與薄膜類塑料之間所承受的壓力，從而確保了焊接的精度，便于后續(xù)調(diào)節(jié)焊接參數(shù)。

作為優(yōu)選實(shí)例，每個(gè)所述夾緊組件包括支撐底座、鎖緊螺栓、夾緊塊，且所述鎖緊螺栓螺紋套接在支撐底座上，所述夾緊塊安裝在位于所述支撐底座內(nèi)部的鎖緊螺栓端部上，且所述夾緊塊位于高透光石英玻璃片的上方。

需要說(shuō)明的是，支撐底座不僅可以支撐石英玻璃墊塊，同時(shí)與夾緊塊配合夾緊了整套激光焊接“三明治”結(jié)構(gòu)。