La saldatura dei componenti in rame è oggi una delle fasi di processo più importanti nella produzione di componenti elettronici. Che si tratti di celle di batterie per telefoni cellulari, statori per motori elettrici o interruttori automatici per impianti eolici e solari: molti componenti elettronici non possono essere realizzati senza fogli di saldatura, aghi o piastre in rame. La tecnologia di saldatura ha elevate esigenze: dovrebbe produrre connessioni stabili e di alta qualità che non compromettano la conduttività e resistere al riscaldamento causato da forti correnti.
Il metodo di giunzione preferito qui è da tempo la saldatura a raggio laser, che consente processi molto precisi e controllati. Poiché i laser industriali operano principalmente nella gamma del vicino infrarosso (NIR), ma la luce NIR viene assorbita dal rame solo del cinque percento, l’implementazione di questi processi di saldatura era spesso difficile. La fusione della superficie del componente richiedeva input energetici così elevati che la saldatura a conduzione termica controllata era impossibile e i componenti potevano essere uniti solo in modo sovrapposto utilizzando il processo di saldatura profonda. Qui l’apporto di energia ha quindi causato bagni di saldatura molto irrequieti con una forte formazione di schizzi, spesso a scapito della qualità del cordone e della conduttività.
Tuttavia, con lo sviluppo di LDMblue di Laserline, il primo laser a diodi blu al mondo con una potenza di uscita superiore a un kilowatt, queste difficoltà appartengono al passato. Il sistema laser, progettato come un’unità slide-in compatta da 19”, è disponibile con potenze di uscita da 300 W a 2 kW con qualità del fascio comprese tra 20 e 60 mm mrad e opera a una lunghezza d’onda di 450 nm, di cui circa il 60 percento viene assorbito dal rame. Ciò significa che per la prima volta è possibile la saldatura a conduzione di calore controllata anche con sottilissime lamine di rame e anche i perni di rame possono essere saldati in modo pulito e senza fusione.
Durante l’esecuzione del processo, l’output può essere ottimizzato ogni millisecondo e quindi adattato in modo ottimale a tutte le geometrie dei componenti. Grazie al suo input energetico omogeneo, LDMblue crea bagni di saldatura molto calmi e con pochi spruzzi, che creano cuciture lisce e prive di pori con un’eccellente conduttività elettrica indipendentemente dalla struttura della superficie. I componenti spazzolati sono uniti in modo affidabile con alta qualità come le parti con superfici incise o ossidate. Grazie a speciali effetti bagnanti e alla capacità di colmare le lacune con rame liquido, sono possibili anche cuciture di testa e d’angolo. Oltre alle saldature tradizionali, LDMblue può essere utilizzato anche per creare rivestimenti in rame utilizzando la saldatura per accumulo.
Un miglioramento significativo è stato ottenuto anche nella saldatura profonda di componenti in rame più spessi. I laser a diodi blu difficilmente possono implementare questo processo da soli: sistemi con potenza sufficiente difficilmente sarebbero economici da utilizzare. Tuttavia, Laserline ha sviluppato un processo ibrido in cui un laser a diodi blu fonde la superficie e un laser a infrarossi attivato crea il buco della serratura.
In questo modo, sia la saldatura a sovrapposizione che la giunzione di testa, possono essere generati bagni di saldatura eccezionalmente calmi senza spruzzi visibili e si ottengono profondità di saldatura precedentemente irraggiungibili di 2 mm e oltre. Le cuciture prodotte sono anche qui molto lisce, quindi non ci sono prove di contaminazione nelle aree adiacenti alla cucitura. Con LDMblue ci sono nuove possibilità per la saldatura del rame in tutta la sua ampiezza.
(Fonte: Laserline GmbH)
