對工業生產領域的製造商來說，如何選擇出最有效且最精確的材料焊接方式無疑是一大挑戰。為了追求更高精度和新技術，TRUMPF 研發出了一種新型專利焊接技術，即所謂的奈秒焊接。
這是一種雷射焊接製程，在使用該製程的過程中，雷射脈衝只需幾奈秒（十億分之一秒）就可高精度地作用於待焊接的部位。與此同時在最低限度的熱量輸入下，只有極少量的材料會被熔化。這樣就可避免材料彎曲和變形。 因此使用奈秒雷射可焊接多種金屬。該製程尤為適合將不同種類的金屬妥善焊接在一起。
應用
奈秒焊接：精准且高速
利用脈衝雷射光，您可快速精確且妥善地焊接超薄金屬板材和箔材以及各種金屬組合。瞭解更多！
複雜零部件的高精度焊接
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奈秒焊接具備哪些優勢？
奈秒焊接製程已被證明在多種行業中都極具優勢。該製程頗受青睞的主要原因在於：
精准控制
透過奈秒雷射器發出的脈衝，例如脈衝式光纖雷射器，即使是對於微焊接部件，也可實現極其精確的焊接。
熱影響小且最大程度上減少金屬熔體的形成
超短雷射脈衝只會產生較低的焊接溫度，並可降低變形和開裂的風險。最低限度的熱量輸入降低了焊接不同金屬時形成金屬間化合物的可能性。
材料選擇和幾何形狀具有多樣性
該製程適用於多種金屬，而且尤為適合焊接傳統製程無法焊接的異種金屬組合。而且雷射脈衝可靈活排列和控制，從而可實現多種幾何形狀。
效率和重複精度
低能耗和最低限度的熔體含量實現了高效的焊接和加工。
什麼是奈秒焊接及其功能原理？
奈秒技術的基礎是脈衝時間在奈秒範圍內的超短雷射脈衝。由於單個雷射脈衝僅穿透材料幾微米，因此就需要重複頻率高的多個脈衝來有效地穿透材料，產生局部熱量並最終達到微深焊接效果。
與此同時只會有少量熔體形成，這就確保了被焊接的材料只會以最低限度混合。更確切的說，兩種材料會互相嵌入並形成牢固的機械連接。這對於正常情況下難以接合的不同材料尤為重要。 脈衝波形和脈衝頻率可控制熔池的穿透深度和尺寸。這樣一來就能在直徑較小的情況下達到較大的焊接深度。
奈秒焊接適合哪些用途？
奈秒焊接適用於多種金屬。該製程還可焊接傳統製程無法焊接的異種金屬組合。這就使得該製程非常適合用於電子製造、醫療技術等各種行業。
金屬
- 鋼（包括碳鋼、不銹鋼和合金鋼）
- 鋁
- 銅
- 黃銅
- 鈦
- 鎳及鎳合金
- 鋅
易損材料或零部件
- 箔材
- 電池
需要奈秒焊接的材料，其厚度通常在 0.05 至 1 mm 之間。使用更高的雷射功率並視要焊接的材料，奈秒焊接也可用於厚度更大的材料。
奈秒焊接使用振鏡頭控制的雷射光束傳導裝置，以確保在焊接過程中實現最大程度的靈活性。重疊連接主要碳透過焊接來實現。不同的焊縫幾何形狀取決於所選的振鏡頭。
奈秒焊接的應用範圍
奈秒焊接的一大重要應用就是將標準的電池單元組合成更大的電池包，以用於各類電動工具、吸塵器、電動自行車和電動汽車。同時也會用於生產柔性電路板的觸點，例如消費電子行業中的連接器。
對於汽車工業的金屬間焊接，奈秒焊接製程發揮著重要作用，例如用於電池生產。超薄的銅箔和鋁箔（厚度約為 6-14 µm）會被用作電極箔。電極箔會充當陽極和陰極中活性材料的載體箔。這些箔片以堆疊或包卷的形式被焊接在一起，通常每個陽極和每個陰極有 30-60 層。我們的雷射器可從單面接觸加工材料，這就使得加工更加方便。
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奈秒焊接的實際運用
我們的奈秒焊接專家 Mike Poulter 對該技術的優勢和潛力進行了說明。
TruPulse nano
TruPulse nano 系列針對生產效率和品質提供有多種選項。該系列機台憑藉僅 70 W 的平均功率可勝任大量金屬薄板相關的焊接任務。TruPulse nano 雷射器為整合式模組，因此通常與掃描雷射頭和相關的控制硬體、軟體配合使用。
TruMark 5000
基於光纖雷射器的 TruMark 5000 系列出色地將高功率、高脈衝頻率以及可靈活調整的脈衝時間集於一身，深得用戶青睞。TruMark 系列的核心是 TruPulse nano 雷射器，它適用於包括奈秒焊接在內的總體應用過程。
TruMark 7050
更高的功率、更快的速度以及更大靈活性和適用性。TruMark 7050 被設計為多功能工具，是一種可以簡單操作和整合的交鑰匙型解決方案。
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