100、激光焊接技术：原理、应用与挑战

激光焊接技术：原理、应用与挑战

1. 激光选择

在激光焊接应用中，可选择的激光类型有限。常见的有用于印刷电路板（PWB）组装的激光，如掺钕钇铝石榴石（Nd:YAG）激光和二氧化碳（CO₂）激光。这两种激光在工业加工中应用广泛，且已在各行业的生产线上使用了至少四分之一个世纪。它们用途多样，能够满足焊接、钎焊、切割和标记等多种需求。

激光类型	发射波长（nm）
CO₂	10,600
Nd:YAG	1064
Nd:YAG（倍频）	532

2. 二氧化碳（CO₂）激光

2.1 工作原理

CO₂激光管两端装有镜子，管内充满由二氧化碳、氮气和氦气组成的混合气体。其中，CO₂是激光介质，电流直接通入该气体介质，放电产生具有CO₂气体特征波长的光子，这些光子在激光腔内反射，进一步刺激光子产生，使光束增强，最终形成工作激光束。氮气有助于将能量传递给CO₂分子，使其进入亚稳态，当亚稳态衰变到基态时，会以光子和热量的形式释放能量。氦气具有高导热性，可将部分热能传递到激光腔的冷却壁上，防止腔内气体过热导致CO₂分解，影响激光介质的效果。

2.2 优缺点