激光焊接技術(shù)在傳感器生產(chǎn)中的應(yīng)用

中心議題：

學(xué)習(xí)激光焊接技術(shù)在傳感器生產(chǎn)中的應(yīng)用

激光焊接的原理

解決方案：

利用高輻射強(qiáng)度的激光束

采用焊接密封

采用電阻焊、氬弧焊、電了束焊、等離子焊等方法

一、傳感器

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87，傳感器定義為：能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件裝置。傳感器作為檢測(cè)工具，要求檢測(cè)研究對(duì)象的物理或化學(xué)的信息，其工作過程要求穩(wěn)定、可靠、精度高，所以對(duì)傳感器有以下幾個(gè)要求：

（1）適應(yīng)惡劣環(huán)境能力強(qiáng)

傳感器一般工作環(huán)境十分廣，從極寒至酷熱地區(qū)，許多在露天環(huán)境下工作，能抗飛沙走石、灰塵，還應(yīng)耐潮濕，較高的抗鹽類腐蝕、酸性腐蝕的能力，有抗污染氣體干擾的能力，能適應(yīng)在高溫、極寒、強(qiáng)烈振動(dòng)、沖擊以及在其他條件下正常工作的能力，還應(yīng)抗噪聲能力強(qiáng)，信噪比高。

（2）價(jià)格適中，適于大批量生產(chǎn)

要求傳感器一致性好，適宜自動(dòng)化批量生產(chǎn)，對(duì)加工設(shè)備有較高要求，以便排除人工操作帶來的不一致性和失誤。

（3）穩(wěn)定性和可靠性高

傳感器是一種高精度檢測(cè)儀器，在軍事、航空、航天中應(yīng)用都有嚴(yán)格要求，產(chǎn)品都須經(jīng)過嚴(yán)格測(cè)試才能應(yīng)用。所以傳感器生產(chǎn)是一種高新技術(shù)的具體運(yùn)用和體現(xiàn)。一種傳感器是否有較高的技術(shù)附加值體現(xiàn)在所包含的技術(shù)含量和加工工藝的技術(shù)是否高新。

有部分傳感器由于其應(yīng)用環(huán)境的狀況需金屬封裝，一般采用焊接密封，如壓力傳感器、力傳感器、霍爾傳感器、光電傳感器、溫度傳感器等，這類傳感器內(nèi)部有敏感元件和集成電路，充惰性氣體或抽真空與外界隔絕，有耐壓、氣密性要求，另有焊接強(qiáng)度要求和漏氣率要求，對(duì)焊接質(zhì)量要求高，而且焊接過程中要求變形小，不能對(duì)內(nèi)部元件和微電路有損壞。目前傳感器密封焊接有電阻焊、鎢極氬弧焊、等離子弧焊、電子束焊和激光焊。

二、激光焊接

1. 激光焊接原理

激光是輻射的受激發(fā)射光放大的簡(jiǎn)稱，由于其獨(dú)有的高亮度、高方向性、高單色性、高相干性，自誕生以來，其在工業(yè)加工中的應(yīng)用十分廣泛，成為未來制造系統(tǒng)共同的加工手段。

用激光焊接加工是利用高輻射強(qiáng)度的激光束，激光束經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)聚焦后，其激光焦點(diǎn)的功率密度為104~107W/cm2，加工工件置于激光焦點(diǎn)附近進(jìn)行加熱熔化，熔化現(xiàn)象能否產(chǎn)生和產(chǎn)生的強(qiáng)弱程度主要取決于激光作用材料表面的時(shí)間、功率密度和峰值功率。控制上述各參數(shù)就可利用激光進(jìn)行各種不同的焊接加工。

2. 激光焊接的一般特點(diǎn)

激光焊接是利用激光束作為熱源的一種熱加工工藝，它與電子束等離子束和一般機(jī)械加工相比較，具有許多優(yōu)點(diǎn)：

激光束的激光焦點(diǎn)光斑小，功率密度高，能焊接一些高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度的合金材料。

激光焊接是無接觸加工，沒有工具損耗和工具調(diào)換等問題。激光束能量可調(diào)，移動(dòng)速度可調(diào)，可以多種焊接加工。

激光焊接自動(dòng)化程度高，可以用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，焊接速度快，功效高，可方便的進(jìn)行任何復(fù)雜形狀的焊接。

激光焊接熱影響區(qū)小，材料變形小，無需后續(xù)工序處理。

激光可通過玻璃焊接處于真空容器內(nèi)的工件及處于復(fù)雜結(jié)構(gòu)內(nèi)部位置的工件。

激光束易于導(dǎo)向、聚焦，實(shí)現(xiàn)各方向變換。

激光焊接與電子束加工相比較，不需要嚴(yán)格的真空設(shè)備系統(tǒng)，操作方便。

激光焊接生產(chǎn)效率高，加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益好。