均热板和中框的焊接方法、激光加工设备及散热结构与流程

文档序号:31187098发布日期:2022-08-19 22:37阅读:47来源:国知局
均热板和中框的焊接方法、激光加工设备及散热结构与流程

1.本发明涉及激光加工技术领域,具体涉及一种均热板和中框的焊接方法、激光加工设备及散热结构。


背景技术:

2.随着行业的发展,人们对手机等智能电子设备的配置、运算速度提出了更高的要求。但多功能、多任务的智能移动终端,只有在合适的温度范围内,才能确保器件的长时间正常运行,如果长时间运行大型软件、游戏,cpu、lcm等器件的温度会变高,移动终端性能受高温影响会急剧降低。wifi等通信器件在收发过程中更会产生大量的热量,温度过高时甚至会触发手机的自我保护机制,出现自动断电的情况,影响正常使用。为满足用户的使用需要,确保电子设备的良好运行,优化电子设备的散热功能十分必要。
3.为解决电子设备散热问题,通常会采用均热板。一般地,均热板与手机中框的连接大多依靠传统粘胶工艺完成粘连,但传统粘胶的胶条经长时间使用后容易老化,导致粘连性下降、使用寿命短。
4.一般地,为解决粘胶易老化、使用寿命短的问题,会采用焊接的方式固定均热板和中框。长期以来,因质轻、价廉、易加工的特点,铝合金一直作为手机中框的主要材质使用,而均热板大多采用不锈钢板,不锈钢熔点为1500度左右,铝熔点为660度,二者熔点差很大,不可以无限互熔。但常用的掺钕钇铝石榴石(nd:yag)激光器等非接触式焊接工艺、准连续(qcw)激光器等的光纤激光焊接工艺,在处理薄板材料及异种材料的焊接时,焊接效果并不可观,且焊接过程不稳定,以至于经常出现表面飞溅、焊点熔深不一致、焊接强度不稳定的现象。


技术实现要素:

5.本发明的主要目的之一在于提供一种均热板和中框的焊接方法,用于优化电子设备散热功能,并解决因焊接过程不稳定导致的焊接效果不可观的问题。
6.为实现上述目的,本发明提供了一种均热板和中框的焊接方法,应用于移动终端,包括以下步骤:
7.s1、获取均热板的热变形温度阈值;
8.s2、根据所述热变形温度阈值确定焊点焊接路径及匹配的绿光激光加工器的加工参数,所述加工参数包括激光波长、激光功率;
9.s3、将均热板装配至中框对应的安装区内;
10.s4、根据所述焊点焊接路径及加工参数,控制所述绿光激光加工器的激光光束沿所述安装区周缘对所述均热板和所述中框进行焊接处理,以获得加工组件。
11.在一实施例中,沿所述安装区设置有温度检测装置,所述方法还包括以下步骤:
12.s51、在执行步骤s4的同时,控制所述温度检测装置实时测量焊接点位的焊点边上温度;
13.s52、在所述焊点边上温度不高于所述热变形温度阈值时,控制所述绿光激光加工器工作。
14.在一实施例中,所述方法还包括以下步骤:
15.s6、获取所述加工组件的加工组件信息,根据所述加工组件信息确定与预设条件相匹配的加工组件为目标散热结构。
16.在一实施例中,步骤s6采用测试系统实现,所述测试系统包括显示器、拉力机,步骤s6的步骤具体包括:
17.在所述显示器上显示所述加工组件的图像,并确定所述加工组件的焊点数据;
18.控制所述拉力机获取所述均热板与所述中框之间的焊接拉力值;
19.在所述加工组件的焊点数据和焊接拉力值分别满足预设焊点参数、预设拉力值时,确定所述加工组件为目标散热结构。
20.在一实施例中,步骤s6具体包括以下步骤:
21.s61、在所述显示器显示所述加工组件的图像,并确定所述加工组件的焊点数据;
22.s62、判断所述加工组件的焊点数据是否满足预设焊点参数,若是,则执行步骤s63至s64,若否,则执行步骤s65至s66;
23.s63、控制所述拉力机获取所述均热板与所述中框之间的焊接拉力值;
24.s64、判断所述焊接拉力值是否达到预设拉力值,若否,则执行步骤s65至s66,若是,则执行步骤s67;
25.s65、获取加工误差数据;
26.s66、根据所述加工误差数据确定修复后的所述焊点焊接路径及加工参数,执行步骤s4;
27.s67、确定达到所述预设拉力值的加工组件为目标散热结构。
28.在一实施例中,所述激光波长为500nm至560nm,所述激光功率为15w至55w。
29.在一实施例中,所述预设条件包括预设焊点参数、预设拉力值,其中,所述预设焊点参数包括预设焊点径宽、预设焊点路径数据、预设焊点凸起高度中的一项或多项;所述加工组件信息包括焊点数据、焊接拉力值,其中,所述焊点数据包括焊点径宽、焊点路径数据、焊点凸起高度中的一项或多项。
30.在一实施例中,所述预设拉力值为85n至175n,所述预设焊点径宽为0.7mm至1.2mm,所述焊点焊接路径为螺旋焊接路径,所述预设焊点路径数据包括预设焊接螺纹内半径、预设焊接螺纹外半径、预设焊接螺距,所述预设焊接螺纹内半径为0.03
±
0.01mm,所述预设焊接螺纹外半径为0.4mm至0.5mm,所述预设焊接螺距为0.035mm至0.045mm。
31.本发明的主要目的之二在于提供一种激光加工设备,用于优化电子设备散热功能,并解决因焊接过程不稳定导致的焊接效果不可观的问题。
32.为实现上述目的,本发明提供了一种激光加工设备,所述激光加工设备包括:
33.绿光激光加工器,用于对均热板和中框进行焊接处理,以获得加工组件;
34.温度检测装置,用于在进行焊接处理的同时实时测量焊接点位的焊点边上温度;
35.测试系统,用于获取所述加工组件的加工组件信息,所述加工组件信息包括焊点数据、焊接拉力值,所述测试系统包括显示器、拉力机,所述显示器用于显示所述加工组件的图像,以确定所述加工组件的焊点数据,所述拉力机用于获取所述均热板与所述中框之
间的焊接拉力值。
36.本发明的主要目的之三在于提供一种散热结构,用于优化电子设备散热功能,并解决因焊接过程不稳定导致的焊接效果不可观的问题。
37.为实现上述目的,本发明提供了一种散热结构,包括均热板、中框,所述中框开设有适于所述均热板的安装区,所述均热板经由所述安装区适配地焊接于所述均热板中部;所述均热板采用不锈钢材料制成,所述中框采用铝合金材料制成。
38.与现有技术相比本发明具有以下有益效果:
39.1、根据均热板的热变形温度阈值确定焊点焊接路径及匹配的绿光激光加工器的加工参数,以优化移动终端电子设备的散热功能,避免因高温影响性能,确保移动终端电子设备的长时间正常运行;
40.2、采用绿光激光加工器,相比常用的掺钕钇铝石榴石(nd:yag)激光器等非接触式焊接工艺、准连续(qcw)激光器等的光纤激光焊接工艺,可焊接范围更广,绿光激光器频率高,使得均热板与中框之间形成铆接结构,实现可靠连接,且因金属对绿光的吸收率高,采用匹配的绿光激光加工器的加工参数,可实现有效焊接,减少激光加工设备的使用功率,优化均热板和中框的受热变形量,避免因焊接过程不稳定影响焊接表面状态,出现表面飞溅、焊点熔深不一致、焊接强度不稳定的情况,影响加工良品率;采用绿光激光加工器加工,激光功率小、功耗低、产品受热变形量小,焊接效果及稳定性更佳,有效优化熔深一致性以及焊接位置的拉拔力;
41.3、将均热板装配至中框对应的安装区内,通过安装区实现对位装配,避免出现错位安装的情况,控制绿光激光加工器的激光光束沿安装区周缘对均热板和中框进行焊接处理,采用焊接处理使均热板与中框稳固连接,避免出现因采用粘胶工艺完成粘连导致的粘胶老化、使用寿命短等问题,延长使用寿命。
附图说明
42.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
43.图1为本发明的均热板和中框的焊接方法的一实施例的流程图;
44.图2为本发明的步骤s51至s52的一实施例的流程图;
45.图3为本发明的步骤s6的一实施例的具体流程图;
46.图4为本发明的螺旋焊接路径的一实施例的示意图;
47.图5为本发明的均热板的一实施例的结构示意图;
48.图6为本发明的中框的一实施例的结构示意图;
49.图7为本发明的散热结构的一实施例的结构示意图;
50.图中:100、散热结构;101、中框;1011、安装区;102、均热板;103、焊接点位。
51.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
52.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
53.需要说明,若本发明实施例中所有方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
54.若在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性,或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。若在本发明中涉及“a和/或b”的描述,则表示包含方案a或方案b,或者包含方案a和方案b。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
55.参照图1至7,本发明公开了一种均热板和中框的焊接方法、激光加工设备及散热结构,用于优化电子设备散热功能,并解决因焊接过程不稳定导致的焊接效果不可观的问题。
56.本发明提供了一种均热板和中框的焊接方法,应用于移动终端,包括以下步骤:
57.s1、获取均热板的热变形温度阈值;
58.s2、根据所述热变形温度阈值确定焊点焊接路径及匹配的绿光激光加工器的加工参数,所述加工参数包括激光波长、激光功率;
59.s3、将均热板装配至中框对应的安装区内;
60.s4、根据所述焊点焊接路径及加工参数,控制所述绿光激光加工器的激光光束沿所述安装区周缘对所述均热板和所述中框进行焊接处理,以获得加工组件。
61.根据均热板的热变形温度阈值确定焊点焊接路径及匹配的绿光激光加工器的加工参数,以优化移动终端散热功能,避免因高温影响性能,确保移动终端电子设备的长时间正常运行。需要说明的是,所述热变形温度阈值可以是足以导致均热板发生热变形的最小温度,也可以是足以影响散热结构的性能的最小温度。
62.采用绿光激光加工器,相比常用的掺钕钇铝石榴石(nd:yag)激光器等非接触式焊接工艺、准连续(qcw)激光器等的光纤激光焊接工艺,绿光激光加工器适用于多种厚度的薄板材料、可焊接范围更广,绿光激光频率高,使得均热板与中框之间形成铆接结构,实现可靠连接,且因金属对绿光的吸收率高,采用匹配的绿光激光加工器的加工参数,可实现有效焊接,减少激光加工设备的使用功率,优化均热板和中框的受热变形量,避免因焊接过程不稳定影响焊接表面状态,出现表面飞溅、焊点熔深不一致、焊接强度不稳定等情况,影响加工良品率;采用绿光激光加工器加工,激光功率小、功耗低、产品受热变形量小,焊接效果及稳定性更佳,有效优化熔深一致性以及焊接位置的拉拔力。
63.将均热板装配至中框对应的安装区内,通过安装区实现对位装配,避免出现错位安装的情况,控制绿光激光加工器的激光光束沿安装区周缘对均热板和中框进行焊接处
理,采用焊接处理使均热板与中框稳固连接,避免出现因采用粘胶工艺完成粘连导致的粘胶老化、粘连性下降、使用寿命短等问题,延长使用寿命。
64.可选地,此处的绿光激光加工器可采用纳秒激光加工器,纳秒激光加工器可适用于薄板件,纳秒激光加工器具有高峰值激光功率、高工作频率的特点,以确保焊接稳定,使均热板和中框相互接合的位置部分汽化、部分熔化,进而在二者相互接合的面之间形成铆接结构,实现可靠连接。因纳秒是由多个微小的点集成,每个微小的点的能量低,因此在焊接过程中几乎不会出现飞溅情况,且焊接熔池深度均匀、熔深深、焊接拉力值大。相对其他焊接设备,纳秒激光焊接器的功率较小,在采用螺旋焊接路径等焊接路径实现焊接处理时,可根据实际加工要求调整螺旋线螺距、焊点径宽。
65.可以理解的,此处中框开设有与所述均热板适配的安装区,所述安装区的内周缘的厚度不大于所述中框的平均厚度,安装区的内径不大于均热板的外径。另外,在实现如上述步骤s4所示的焊接处理前,需先执行步骤s3,即,先将所述均热板通过对位所述安装区的形式装配至所述中框。当然,在实际加工过程中,不排除先执行步骤s1至s2,再执行步骤s3;也可以是,先执行步骤s3,再执行步骤s1至s2。
66.进一步地,所述均热板采用不锈钢材料制成,所述均热板的厚度为0.2
±
0.1mm,所述中框采用铝合金材料制成,可选地,所述中框采用6系铝合金制成,常用的6系铝合金是以镁和硅为主要合金元素的铝合金,属于变形铝合金,质轻、价廉、易加工、取材方便。
67.进一步地,所述中框开设有适于所述均热板的安装区,所述均热板经由所述安装区适配地安装于所述均热板中部,根据焊点焊接路径及加工参数,控制所述绿光激光加工器的激光光束沿所述安装区周缘对均热板和中框进行焊接处理,以获得加工组件。在实际生产过程中,不排除设置所述均热板外周缘与所述安装区内周缘接触连接,用以将所述均热板适配地安装于所述中框中部对应的安装区,避免在装配过程中出现位置偏移。以均热板在上、中框在下,通过激光光束在均热板焊接点位焊接熔池,焊接熔池从均热板深入至中框的安装区,并在二者相互接合的面之间形成铆接结构,使均热板与安装区相互接触的表面紧密结合,以完成对均热板、中框的焊接处理。
68.为避免焊接温度过高,导致受热变形,在一实施例中,沿所述安装区设置有温度检测装置,所述方法还包括以下步骤:
69.s51、在执行步骤s4的同时,控制所述温度检测装置实时测量焊接点位的焊点边上温度;
70.s52、在所述焊点边上温度不高于所述热变形温度阈值时,控制所述绿光激光加工器工作。
71.可选地,所述温度检测装置采用温度传感器。为有效地检测焊点边上温度,所述温度传感器用于实时检测正在进行焊接的每一焊接点位的焊点边上温度。需要说明的是,本技术文件沿所述安装区设置温度检测装置,所述均热板和中框的焊接可在工作台进行,可选地,可沿中框安装区在工作台设置一个至多个温度检测装置,根据焊接进程,由一个或多个温度检测装置,就近地实时获取正在进行焊接或刚好完成焊接处理的焊接点位的焊点边上温度;也可以是,控制温度检测装置跟随绿光激光加工器的焊接进程,沿所述安装区行进,在焊接的同时实时检测正在焊接的每一焊接点位的焊点边上温度,实现边焊边测温;当然,也不排除,根据实际加工,在完成每一焊接点位的焊接处理的同时,通过温度检测装置
实时检测该结束焊接处理的焊接点位的焊点边上温度。
72.于本技术文件中,所述温度检测装置用于实时检测每一焊接点位的焊点边上温度,为避免出现热变形,焊点边上温度需不大于或小于所述热变形温度阈值,在所述焊点边上温度不高于所述热变形温度阈值时,控制所述绿光激光加工器工作,可选地,可根据所述焊点边上温度控制所述绿光激光加工器焊接或暂停焊接;也可以是,根据所述焊点边上温度启闭所述绿光激光加工器;当然,也不排除根据所述焊点边上温度控制所述绿光激光加工器的激光功率、焊接速度等,以避免持续高功率或高速焊接导致的焊接温度过高。
73.在一实施例中,所述焊接方法还包括以下步骤:
74.s6、获取所述加工组件的加工组件信息,根据所述加工组件信息确定与预设条件相匹配的加工组件为目标散热结构。
75.用以对加工组件进行质检,从获得的加工组件中筛选出与预设条件相匹配的目标散热结构。需要说明的是,本技术文件所示的步骤s6,除了是对通过步骤s1至步骤s4以及步骤s51至s52获得的加工组件进行筛选,以获得与预设条件相匹配的目标散热结构外,在一定程度上,还能够对所述步骤s4的焊接路径和绿光激光加工器的加工参数进行校验,便于下一次加工。
76.可以理解的是,所述预设条件指的是按照实际加工要求预设的目标散热结构信息,当然,该预设条件预设的目标散热结构信息可以是基于所述均热板的热变形温度阈值及实际加工需要预设的,用于供所述加工组件信息作为对照使用,以筛选出目标散热结构。
77.进一步地,所述预设条件包括预设焊点参数、预设拉力值等,其中,所述预设焊点参数包括预设焊点径宽、预设焊点路径数据、预设焊点凸起高度中的一项或多项。所述加工组件信息包括焊点数据、焊接拉力值,其中,所述焊点数据包括焊点径宽、焊点路径数据、焊点凸起高度中的一项或多项。
78.在一实施例中,步骤s6采用测试系统实现,所述测试系统包括显示器、拉力机,步骤s6的步骤具体包括:
79.在所述显示器上显示所述加工组件的图像,并确定所述加工组件的焊点数据;
80.控制所述拉力机获取所述均热板与所述中框之间的焊接拉力值;
81.在所述加工组件的焊点数据和焊接拉力值分别满足预设焊点参数、预设拉力值时,确定所述加工组件为目标散热结构。
82.为避免因采用传统粘胶工艺导致的胶条老化、粘连性下降,以传统粘胶工艺的粘胶拉力作为对照,使采用本技术所示的方法获取的目标散热结构的焊接拉力大于传统粘胶拉力。可选地,此处所述的预设拉力值为常规粘胶拉力值,使焊接拉力值不小于甚至大于粘胶拉力值。
83.进一步地,所述粘胶拉力值为85n至185n,也即是,设置所述预设拉力值为85n至185n。
84.可选地,此处的显示器可采用vhx-5000数码显示器,本技术文件通过显示器显示所述加工组件的图像,进一步,所述显示器显示所述加工组件的焊接面的图像,通过显示器可直观地显示出加工组件的焊接面的焊点径宽、焊接路径。当然,所述显示器还可用于显示所述加工组件的侧面,以直观地显示加工组件的焊点凸起高度、均热板与中框在外部推拉力作用下的变形量、均热板与中框的受热变形量等。
85.在一实施例中,步骤s6具体包括以下步骤:
86.s61、在所述显示器显示所述加工组件的图像,并确定所述加工组件的焊点数据;
87.s62、判断所述加工组件的焊点数据是否满足预设焊点参数,若是,则执行步骤s63至s64,若否,则执行步骤s65至s66;
88.s63、控制所述拉力机获取所述均热板与所述中框之间的焊接拉力值;
89.s64、判断所述焊接拉力值是否达到预设拉力值,若否,则执行步骤s65至s66,若是,则执行步骤s67;
90.s65、获取加工误差数据;
91.s66、根据所述加工误差数据确定修复后的所述焊点焊接路径及加工参数,执行步骤s4;
92.s67、确定达到所述预设拉力值的加工组件为目标散热结构。
93.进一步地,可以理解的是,通过本技术所述的方法的步骤s1至步骤s4、步骤s51至s52获得的加工组件有多个,因获得该多个加工组件的加工流程一致,在实际实施过程中,不排除采用抽样测试,即可控制所述拉力机获取全部的或部分的加工组件的焊接拉力值。可选地,控制拉力机逐一获取全部加工组件的焊接拉力值,确定焊接拉力值达到预设拉力值的加工组件为目标散热结构;当然,也可以是,控制拉力机获取部分加工组件的焊接拉力值,在获得的焊接拉力值的平均值达到预设拉力值时,确定通过该焊接路径及加工参数获取的加工组件为目标散热结构。
94.需要说明的是,本技术所示的方法,采用激光加工设备实现,所述激光加工设备包括绿光激光加工器,所述绿光激光加工器在执行如本技术所示的方法之前,需要进行调试。本技术的步骤s65所述的“加工误差”,指的是在对所述均热板、中框进行焊接处理的过程中无可避免地会因为设备本身以及焊接操作等出现的误差。该“加工误差数值”,指完成了焊接处理后获得的加工组件的加工组件信息与预设条件之间存在的差值,根据该加工误差数值,通过修复、优化或调试所述焊点焊接路径及绿光激光加工器的加工参数,以调整加工组件信息。例如:通过调试焊点焊接路径以调整焊点路径数据中的焊接路径外半径,并根据该焊点焊接路径及加工参数焊接得到新的加工组件,使新的加工组件的加工组件信息与所述预设条件相匹配,若不匹配,则重复上述步骤,直到修复后获得的加工组件信息与预设条件相匹配,用以加工出目标散热结构,减少误差、提高良品率。
95.需要说明的是,判断所述焊接拉力值是否达到预设拉力值,可以直接将拉力机获取的焊接拉力值与预设拉力值进行对照,可以理解的是,在实际加工过程中,不排除在完成步骤s63后,通过显示器显示所述加工组件的变形量,可选地,当均热板出现变形时确定该加工组件不满足预设条件,当然,也可预设变形量,当均热板出现变形且形变程度超过预设变形量时确定该加工组件不满足预设条件。
96.在一实施例中,所述激光波长为500nm至560nm,所述激光功率为15w至55w。
97.更进一步地,为进一步优化焊接效果,设置所述激光光束的激光波长为530nm至535nm。
98.通过优化所述绿光激光加工器的加工参数,以确保在没有背痕的情况下,降低激光功率,避免功耗,并进一步确保所述加工组件的焊接熔池深度均匀、焊接拉力值达到预设拉力值。
99.需要说明的是,本技术根据实际加工要求设置所述绿光激光加工器的加工参数,其中,所述激光功率为15w至55w,进一步地,根根据实际使用情况,设置所述激光功率30w至35w。
100.当然,在实际加工中,量产所述目标散热结构时,若绿光激光加工器按照设定的激光功率的100%去运行,难免会出现衰减,影响实际加工质量。在实际使用情况,不排除扩大绿光激光加工器的激光功率的设定值,并根据实际加工需要,以该设定的激光功率的65%至95%去运行所述绿光激光加工器。可选地,本技术所示的激光功率,以15w至55w作为实际加工所需的激光功率及生产过程中可设定的激光功率的设定范围,以15w至35w作为实际加工所需的激光功率的进一步优选示例,以30w至55w作为生产过程中可设定的激光功率的进一步优选示例。
101.可以理解的是,所示的绿光激光加工器的激光功率为15w至55w作为本技术的优选示例,不排除根据实际加工流程及使用的绿光激光加工器,以一定的比例去变换本技术所示的绿光激光加工器的加工参数。
102.在一实施例中,所述预设条件包括预设焊点参数、预设拉力值,其中,所述预设焊点参数包括预设焊点径宽、预设焊点路径数据、预设焊点凸起高度中的一项或多项;所述加工组件信息包括焊点数据、焊接拉力值,其中,所述焊点数据包括焊点径宽、焊点路径数据、焊点凸起高度中的一项或多项。
103.在一实施例中,所述焊点焊接路径有一个或多个,所述焊点焊接路径采用螺旋焊接路径、井字焊接路径、环形焊接路径中的一种。
104.进一步地,沿安装区对均热板和中框进行焊接处理,焊接点位周设于均热板和中框相互接合的位置。所述焊接点位有一个或多个,焊点焊接路径同样有一个或多个,在焊点焊接路径有多个时,多个焊点焊接路径可以等间距或不等间距地间隔设置,该多个焊点焊接路径可以相同或不相同。所述焊点焊接路径包括但不限于螺旋焊接路径、井字焊接路径、环形焊接路径及其他焊点焊接路径轮廓,所述环形焊接路径可以是圆、椭圆或外旋轮廓呈环状的螺旋线,当然,该环形焊接路径也可以是由横线、竖线相互接连而成的呈链环状的多边焊接路径。在实际加工过程中所述焊点焊接路径可以采用螺旋焊接路径、井字焊接路径、环形焊接路径等焊点焊接路径中的至少一种。更进一步地,设置所述绿光激光加工器的激光光束沿焊点焊接路径对均热板、中框进行焊接处理,该焊点焊接路径可以采用螺旋焊接路径、井字焊接路径、环形焊接路径中的一种,使激光光束的焊接区域呈环状,以有效减少焊接熔池出现的气体孔隙及焊接误差、优化焊接质量。
105.进一步地,所述粘胶拉力值为85n至185n,也即是,设置所述预设拉力值为85n至185n。在实际加工过程中,可从上述的预设拉力值范围选出一个或多个数值/一个或多个数值区间,以供对照。
106.作为本技术所示示例之一的激光焊接方法,可通过显示器显示的加工组件图像,确定加工组件的焊点数据。
107.可选地,在上述显示器显示的图像的基础上,通过拉力机获取完成焊接处理后的加工组件的焊接拉力值,将获取的焊接拉力值对照预设拉力值,用以判断所述加工组件是否为目标散热结构。需要说明的是,因通过拉力机获取均热板与中框之间的焊接拉力值,加工组件难免会因推拉力出现变形的情况,若通过步骤s1至s4及步骤s51至s52获得的加工组
件有多个,在实际操作过程中,可以只对多个加工组件中的一个或多个进行拉力值测试。当然,若将本技术文件所示的方法用于生产过程中的加工测试,则可控制所述拉力机对由上述步骤获得的全部的或部分的加工组件施加推拉力,以获得均热板与中框之间的焊接拉力值。可选地,此处的焊接拉力值可以是多个焊接拉力值的平均值或中位数,通过步骤s1至s4及步骤s51至s52获得的加工组件有一个或多个。在获得的加工组件有多个时,所述焊接拉力值可以是多个加工组件的焊接拉力值的平均值或中位数,同样地,所述预设拉力值可以是预设拉力值的平均值或中位数、也可以是每一加工组件的焊接拉力值的取值范围。
108.可以理解的是,所述显示器显示所述加工组件的侧面图像,以直观地显示焊点凸起高度,避免因焊点凸起高度过高导致的不美观,或因焊点焊接不到位导致的虚焊等。本技术文件通过显示器显示焊点凸起高度,具体可通过测量焊点凸起高度,获得一个至多个焊点凸起数据。可选地,本技术文件所示的焊点凸起高度可以是多个焊点凸起数据的中位数、平均值,也可以是最大凸起高度与最小凸起高度的差值。进一步地,所述的预设焊点凸起高度可以是预设焊点凸起中位数、预设焊点凸起平均值,当然,也可以是预设最大凸起高度与与预设最小凸起高度的差值,同样地,不排除将所述预设焊点凸起高度设置成上述的焊点凸起中位数、焊点凸起平均值、最大焊点凸起高度与最小焊点凸起高度的差值等的取值范围。
109.在一实施例中,所述预设拉力值为85n至175n,所述预设焊点径宽为0.7mm至1.2mm,所述焊点焊接路径为螺旋焊接路径,所述预设焊点路径数据包括预设焊接螺纹内半径、预设焊接螺纹外半径、预设焊接螺距,所述预设焊接螺纹内半径为0.03
±
0.01mm,所述预设焊接螺纹外半径为0.4mm至0.5mm,所述预设焊接螺距为0.035mm至0.045mm。
110.进一步地,本技术所示的方法,所述焊点焊接路径采用螺旋焊接路径,参照图4,激光光束的行进路径可以是由内向外旋出,以向外扩展的形式沿螺旋线行进;也可以是由外向内旋进,以向内收缩的形式沿螺旋线行进。
111.作为本技术的示例之一,所述均热板的热变形温度阈值为90℃,以点胶工艺拉力平均值作为预设拉力值,所述预设拉力值为130n,所述预设焊点径宽为1.0mm,所述焊点焊接路径为螺旋焊接路径,所述预设焊接螺纹内半径为0.03
±
0.01mm,所述预设焊接螺纹外半径为0.5
±
0.01mm,所述预设焊接螺距为0.045
±
0.005mm,在此示例中,预设焊点突起高度不大于60μm。
112.根据所述热变形温度阈值及加工参数对所述均热板及中框进行焊接处理,所述激光波长为530nm至535nm,设定的激光功率为35w至55w,并以该设定的激光功率的90%运行所述绿光激光加工器,得到的加工组件的平均焊点径宽为1.0mm,焊点凸起高度为50μm至55μm,焊接拉力值为300n至350n。所述加工组件的焊点径宽、焊点路径数据、焊点凸起高度满足预设焊点参数,焊接拉力值达到预设拉力值,且加工组件基本未发生变形,以此确定通过该焊点焊接路径及加工参数加工的加工组件为目标散热结构。
113.作为本技术的示例之二,所述均热板的热变形温度阈值为90℃,以点胶工艺拉力平均值作为预设拉力值,所述预设拉力值为130n,所述预设焊点径宽为0.8mm,所述焊点焊接路径为螺旋焊接路径,所述预设焊接螺纹内半径为0.03
±
0.01mm,所述预设焊接螺纹外半径为0.4
±
0.01mm,所述预设焊接螺距为0.035
±
0.005mm,在此示例中,预设焊点突起高度不大于60μm。
114.根据所述热变形温度阈值及加工参数对所述均热板及中框进行焊接处理,所述激光波长为530nm至535nm,设定的激光功率为35w至55w,并以该设定的激光功率的90%运行所述绿光激光加工器,得到的加工组件的平均焊点径宽为0.8mm,焊点凸起高度为50μm至55μm,焊接拉力值为180n至280n。所述加工组件的焊点径宽、焊点路径数据、焊点凸起高度满足预设焊点参数,焊接拉力值达到预设拉力值,且加工组件基本未发生变形,以此确定通过该焊点焊接路径及加工参数加工的加工组件为目标散热结构。
115.本发明还提供了一种激光加工设备,所述激光加工设备包括绿光激光加工器、温度检测装置、测试系统。
116.所述绿光激光加工器,用于对均热板和中框进行焊接处理,以获得加工组件;所述温度检测装置,用于在进行焊接处理的同时实时测量焊接点位的焊点边上温度;所述测试系统,用于获取所述加工组件的加工组件信息,所述加工组件信息包括焊点数据、焊接拉力值,所述测试系统包括显示器、拉力机,所述显示器用于显示所述加工组件的图像,以确定所述加工组件的焊点数据,所述拉力机用于获取所述均热板与所述中框之间的焊接拉力值。
117.所述绿光激光加工器的激光光束的激光波长为500nm至560nm,所述激光功率为30w至55w。
118.另外,所述绿光激光加工器还包括场镜,采用场镜作为聚焦光学组件,所述场镜的焦距f为120mm、140mm、160mm、163mm、170mm、180mm中的一种。更进一步地,根据实际加工要求,在加工精密部件时,可选地,场镜焦距f为150mm至170mm,以确保激光光束光点一致,避免焊接效果随环境温度变化过大、导致焊接效果不一致,使焊接效果更稳定。
119.可选地,所述激光加工设备应用于本技术文件所述的均热板和中框的焊接方法,所述激光加工设备的具体实施方式如上所示,在此不再赘述。
120.本发明还提供了一种散热结构100,参照图5至7,所述散热结构100包括均热板102、中框101,所述中框开设有适于所述均热板的安装区1011,所述均热板经由所述安装区适配地焊接于所述均热板中部;所述均热板采用不锈钢材料制成,所述中框采用铝合金材料制成。
121.可选地,所述散热结构采用均热板、中框焊接获得,以均热板在上、中框在下,通过绿光激光加工器的激光光束在均热板焊接点位103焊接熔池,焊接熔池从均热板的焊接点位103深入至中框的安装区,并在二者相互接合的面之间形成铆接结构,使均热板与安装区相互接触的表面紧密结合,以完成对均热板、中框的焊接处理。
122.可选地,本技术所示的均热板和中框的焊接方法用于获取所述散热结构,具体实施方式如上所示,在此不再赘述。
123.以上所述仅为本发明的可选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
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