СПОСОБЫ И СИСТЕМЫ ДЛЯ СВАРКИ МЕДИ И ДРУГИХ МЕТАЛЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЛАЗЕРОВ СИНЕГО СВЕЧЕНИЯ

1. Способ лазерной сварки множества листов медной фольги вместе, включающий:
а. расположение множества деталей из медной фольги в сварочном стенде; причем фольга содержит по меньшей мере примерно 50% меди;
b. приложение зажимающей силы к упомянутому множеству деталей из медной фольги для зажимания деталей из фольги вместе в сварочном стенде;
c. направление лазерного пучка синего свечения вдоль пути лазерного пучка на упомянутое множество деталей из медной фольги, причем лазерный пучок имеет следующие свойства:
i. мощность по меньшей мере 500 Вт;
ii. произведение параметров пучка примерно 44 мм·мрад и менее;
iii. размер пятна примерно 400 мкм и менее;
2
iv. средняя интенсивность по меньшей мере примерно 400 кВт/см;
2
v. пиковая интенсивность по меньшей мере примерно 800 кВт/см;
d. сваривание внахлест лазерным пучком синего свечения упомянутого множества деталей из медной фольги вместе при скорости сварки; и
e. обеспечение неокисляющего и очищающего пучок газа в пространстве вдоль пути лазерного пучка, где лазерный пучок проходит в свободном пространстве от оптического элемента до упомянутого множества деталей из медной фольги; причем очищающий газ удаляет материалы шлейфа с пути лазерного пучка и предотвращает окисление упомянутого множества деталей из медной фольги;
f. причем скорость сварки, зажимающую силу и расход неокисляющего и очищающего газа задают для обеспечения посредством этого сварного шва внахлестку, не имеющего видимых брызг и видимой пористости.
2. Способ по п. 1, причем пучок является пучком непрерывного излучения (CW-пучком).
3. Способ по п. 1, причем пучок является импульсным пучком.
4. Способ по п. 1, причем пучок имеет длину волны примерно 450 нм.
5. Способ по п. 1, причем оптический элемент выбран из группы, состоящей из линзы, торца волокна и окна.
2
6. Способ по п. 1, причем очищающий газ выбран из группы, состоящей из аргона, аргона-CO, воздуха, гелия и азота.
7. Способ по п. 1, причем лазерный пучок не качают, обеспечивая посредством этого свободный от качания процесс лазерной сварки.
8. Способ по п. 1, причем упомянутое множество деталей из медной фольги имеет от 10 до 50 деталей из фольги.
9. Способ по п. 1, причем деталь из медной фольги имеет толщину от примерно 80 мкм до 500 мкм.
10. Способ по п. 8, причем каждая из упомянутого множества деталей из медной фольги имеет толщину от примерно 80 мкм до 500 мкм.
11. Способ по п. 1, причем скорость сварки составляет по меньшей мере 10 м/мин.
12. Способ лазерной сварки множества металлических деталей вместе, включающий:
а. расположение множества деталей из металла в сварочном стенде;
b. приложение зажимающей силы к упомянутому множеству деталей из металла для зажимания деталей из металла вместе в сварочном стенде;
c. направление лазерного пучка синего свечения вдоль пути лазерного пучка на упомянутое множество деталей из металла, причем лазерный пучок имеет следующие свойства:
i. мощность по меньшей мере 500 Вт;
ii. произведение параметров пучка примерно 44 мм·мрад и менее;
iii. размер пятна примерно 400 мкм или менее;
2
iv. средняя интенсивность по меньшей мере примерно 400 кВт/см;
2
v. пиковая интенсивность по меньшей мере примерно 800 кВт/см;
d. сваривание лазерным пучком синего свечения упомянутого множества деталей из металла вместе при скорости сварки; и
e. обеспечение неокисляющего и очищающего пучок газа в пространстве вдоль пути лазерного пучка, где лазерный пучок проходит в свободном пространстве от оптического элемента до упомянутого множества деталей из медной фольги; причем очищающий газ удаляет материалы шлейфа с пути лазерного пучка и предотвращает окисление упомянутого множества деталей из медной фольги;
f. причем скорость сварки, зажимающую силу и расход неокисляющего и очищающего газа задают для обеспечения посредством этого сварного шва, не имеющего видимых брызг и видимой пористости.
13. Способ по п. 12, причем сварочный стенд имеет воздушный зазор ниже деталей из металла.
14. Способ по п. 12, причем металл выбран из группы, состоящей из алюминия, нержавеющей стали, меди, металлов на основе алюминия, металлов на основе нержавеющей стали, металлов на основе меди, алюминиевых сплавов, сплавов нержавеющих сталей и медных сплавов.
15. Способ по п. 14, причем лазерный пучок имеет длину волны примерно 450 нм.
16. Способ по п. 15, причем лазерный пучок не качают, обеспечивая посредством этого свободный от качания процесс лазерной сварки.
17. Способ по п. 16, причем сварной шов выбран из группы сварных швов, состоящей из сварного шва внахлестку, стыкового сварного шва, сварного шва типа валик, наплавленный на пластину, и сварного шва в режиме проводимости.
18. Способ по п. 12, причем лазерный пучок не качают, обеспечивая посредством этого свободный от качания процесс лазерной сварки.
19. Способ по п. 12, причем сварной шов выбран из группы сварных швов, состоящей из сварного шва внахлестку, стыкового сварного шва, сварного шва типа валик, наплавленный на пластину, и сварного шва в режиме проводимости.
20. Способ лазерной сварки множества листов медной фольги вместе, включающий:
а. расположение множества деталей из медной фольги в сварочном стенде; причем фольга содержит по меньшей мере примерно 50% меди; причем медная фольга имеет толщину от примерно 80 мкм до 500 мкм;
b. приложение зажимающей силы к упомянутому множеству деталей из медной фольги для зажимания деталей из фольги вместе в сварочном стенде;
c. направление лазерного пучка синего свечения вдоль пути лазерного пучка на упомянутое множество деталей из медной фольги, причем лазерный пучок имеет следующие свойства:
i. мощность по меньшей мере 600 Вт;
ii. произведение параметров пучка примерно 44 мм·мрад и менее;
iii. размер пятна от примерно 200 мкм до примерно 400 мкм;
2
iv. средняя интенсивность по меньшей мере примерно 2,1 МВт/см;
2
v. пиковая интенсивность, приближающаяся к по меньшей мере примерно 4,5 МВт/см;
d. сваривание лазерным пучком синего свечения упомянутого множества деталей из металла вместе при скорости сварки по меньшей мере 10 м/мин; и
e. обеспечение неокисляющего и очищающего пучок газа в пространстве вдоль пути лазерного пучка, где лазерный пучок проходит в свободном пространстве от оптического элемента до упомянутого множества деталей из медной фольги; причем очищающий газ удаляет материалы шлейфа с пути лазерного пучка и предотвращает окисление упомянутого множества деталей из медной фольги;
f. причем скорость сварки, зажимающую силу и расход неокисляющего и очищающего газа задают для обеспечения посредством этого сварного шва, не имеющего видимых брызг и видимой пористости.