QCW准连续

随着现代激光技术的发展，激光在不同行业领域的应用也更加深入，QCW准连续激光器的焊接技术已经广泛应用于3C领域，如手机各类模组、中板盖板等各种工业制造中。

QCW准连续激光器的点焊应用正在快速替代传统的Nd：YAG激光器。与传统Nd：YAG激光器相比，QCW准连续激光器拥有更优的加工稳定性。

针对QCW准连续激光器在精密焊接领域应用的稳定性，本期【Rayclass | 锐课堂】我们用锐科激光150W的QCW准连续光纤激光器做了相关实验分析。

首先我们来看看锐科激光的几款QCW准连续光纤激光器产品主要参数及其应用。

型号	峰值功率 （W）	单脉冲能量（J）	脉宽 （ms）	行业应用
RFL-QCW75	750	7	50	3C精密焊接、切割、打孔
RFL-QCW150	1500	15	50	3C精密焊接、切割、打孔
RFL-QCW450	1500	0.9	0.6	3C精密焊接、打孔

1）

试验材料

2.5mm厚的304不锈钢

2）

试验设备

150W QCW准连续光纤激光器

扫描振镜激光焊接平台

3）

试验方法

分别在2.5mm厚304不锈钢上打出50个焊点，通过测量焊点尺寸，分析焊点均匀度及激光器出光稳定性。

4）

试验过程

针对不同功率段，不同脉宽，我们进行了以下试验设计。

峰值功率（W）	脉宽（ms）	单脉冲能量（J）	焊点尺寸	熔深
300	2	0.6
	4	1.2
	8	2.4
	10	3
500	2	1
	4	2
	8	4
	10	5
750	2	1.5
	4	3
	8	6
	10	7.5
1000	1	1
	2	2
	4	4
	8	8
1500	0.5	0.75
	1	1.5
	2	3
	3	4.5

5）

试验结果

从图1中可以看到，从外观上来看，焊点尺寸一致性很好，焊点形态饱满，圆度很高。

图1 焊点图，其中峰值功率为750W，脉宽为2ms

接下来，再从实际测量每个焊点尺寸来看看：

1. 下图是峰值为300W，脉宽分别为2ms、4ms、8ms和10ms的焊点尺寸与测试次数图。下表是根据下图统计而来的数据分析表。从表中可以得知焊点尺寸偏差范围在2.1%～7.5%，焊点尺寸一致性很好。

焊点尺寸	300W×2ms	300W×4ms	300W×8ms	300W×10ms
最大值	0.32	0.34	0.38	0.42
最小值	0.31	0.32	0.34	0.36
平均值	0.31	0.33	0.36	0.39
上偏差	2.08%	3.85%	7.45%	7.48%
下偏差	-2.69%	-4.04%	-5.98%	-6.21%

2. 下图是峰值为500W，脉宽分别为2ms、4ms、8ms和10ms的焊点尺寸与测试次数图。下表是根据下图统计而来的数据分析表。从表中可以得知焊点尺寸偏差范围在2.1%～7.1%，焊点尺寸一致性很好。

焊点尺寸	500W×2ms	500W×4ms	500W×8ms	500W×10ms
最大值	0.36	0.47	0.59	0.65
最小值	0.32	0.45	0.55	0.62
平均值	0.34	0.46	0.57	0.64
上偏差	5.80%	1.81%	3.15%	2.65%
下偏差	-7.14%	-1.89%	-4.54%	-2.07%

3. 下图是峰值为750W，脉宽分别为2ms、4ms、8ms和10ms的焊点尺寸与测试次数图。下表是根据下图统计而来的数据分析表。从表中可以得知焊点尺寸偏差范围在2.0%～5.3%，焊点尺寸一致性很好。

焊点尺寸	750W×2ms	750W×4ms	750W×8ms	750W×10ms
最大值	0.39	0.54	0.70	0.80
最小值	0.36	0.51	0.65	0.72
平均值	0.37	0.52	0.68	0.76
上偏差	4.42%	2.58%	3.32%	5.20%
下偏差	-4.17%	-2.02%	-4.22%	-5.33%

4. 下图是峰值为1000W，脉宽分别为4ms和8ms的焊点尺寸与测试次数图。下表是根据下图统计而来的数据分析表。从表中可以得知焊点尺寸偏差范围在3.2%～7.3%，焊点尺寸一致性很好。

焊点尺寸	1000W×4ms	1000W×8ms
最大值	0.59	0.74
最小值	0.51	0.69
平均值	0.55	0.71
上偏差	6.47%	3.87%
下偏差	-7.27%	-3.16%

6）

结论

QCW激光器良好的焊点尺寸一致性，表示其功率输出十分稳定，这也是其相较于传统Nd：YAG激光器的一个明显优势。

正是因为功率输出的稳定性，才能保证在大批量生产时，产品焊接质量的稳定性。

除了焊点尺寸，功率输出稳定性的另一个衡量标准是熔深，后期【Rayclass | 锐课堂】我们将继续用熔深实验数据进行介绍。