玻璃管激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源。在玻璃管激光焊接中,激光束聚焦在玻璃管的焊接部位。当激光能量被玻璃吸收后,玻璃材料迅速升温,使焊接部位的玻璃达到熔融状态。由于玻璃在高温下具有一定的流动性,相邻的玻璃在表面张力和激光压力等作用下融合在一起,冷却后就形成了牢固的焊接接头。
激光焊接主要基于热传导型焊接机制。对于玻璃这种透明或半透明材料,需要选择合适波长的激光,如近红外激光,能够被玻璃较好地吸收,以有效地将激光能量转化为热能来实现焊接过程。
玻璃管激光焊接实拍
应用:
电子管制造:电子管中的玻璃管与金属电极等部件常需高精度连接,激光焊接可实现玻璃管与金属的可靠密封焊接,确保电子管的真空性能和电气性能,如一些功率放大器中的电子管制造 。
传感器封装:在传感器制造中,玻璃管激光焊接可用于封装敏感元件,如光纤传感器、压力传感器等。它能提供良好的密封效果,防止外界因素对传感器性能的干扰,保证传感器的精度和稳定性.
锂电池制造:锂电池的生产过程中,玻璃管可作为电解液的容器或保护管,激光焊接能够实现玻璃管与电池外壳或其他部件的精确连接,确保电池的密封性和安全性,防止电解液泄漏.
物理实验仪器:在物理实验中,如光学实验、量子物理实验等,需要使用各种高精度的玻璃管部件,如真空腔、激光谐振腔等。激光焊接能够制造出满足实验要求的高精度、高真空度的玻璃管仪器,为科学研究提供可靠的实验设备。
生物科学研究:在生物科学研究中,如细胞培养、生物传感器等领域,玻璃管激光焊接可用于制造微型生物反应器、细胞培养皿等实验器具,为生物科学研究提供高精度、无污染的实验环境.
放入水中,检验密闭性
影响焊接质量的因素:
激光功率和能量密度:激光功率的大小直接影响玻璃管焊接的质量。功率过低,玻璃材料无法充分熔融,会导致焊接不牢固;功率过高,则可能使玻璃管过度熔化,出现塌陷、穿孔等缺陷。能量密度则与激光光斑大小有关,合适的能量密度才能保证焊接部位的玻璃均匀熔化和融合。
焊接速度:
焊接速度与激光功率需要相互配合。如果焊接速度过快,激光作用时间短,玻璃可能来不及充分熔化,导致焊接质量差;速度过慢,会使玻璃管在激光作用下过热,同样可能出现焊接缺陷。
玻璃材料特性:
不同种类的玻璃具有不同的热膨胀系数、熔点、吸收系数等物理性质。例如,石英玻璃和普通钠钙玻璃在激光焊接时,由于吸收系数不同,需要选择不同波长的激光和合适的焊接参数才能获得良好的焊接质量。
焊接环境和气氛:
焊接环境中的灰尘、杂质等可能会污染玻璃管焊接部位,影响焊接质量。此外,在一些情况下,控制焊接气氛,如采用惰性气体保护,可以防止玻璃在高温焊接过程中与空气中的氧气等发生化学反应,从而提高焊接质量。