一种电子烟发热网丝跟引脚的激光焊接设备及焊接工艺方法

电子烟是指产生含烟碱(尼古丁)的气溶胶供人抽吸的电子传送产品，是通过发热网丝加热液体来起作用，该液体的产生由使用者吸入的气溶胶或“蒸气”。目前我国电子烟产业初具规模，根据《2021电子烟产业蓝皮书》数据披露，当前国内电子烟制造及品牌企业超过1500家，电子烟供应链及周边服务企业近10万家，直接与间接带动就业人数约550万人。

随着产品技术的不断进步以及电子烟受众人群范围的拓宽，电子烟产品也层出不穷。针对于内部关键部件发热网丝跟引脚的激光焊接，铭镭激光设备有限公司制定了相应的激光焊接设备及焊接工艺方法的方案。

电子烟发热网丝跟引脚的激光焊接，具体情况是：发热网丝引脚端宽度0.4mm，厚度0.08mm，圆柱形引脚直径0.3mm，要求发热网引脚端与圆柱形引脚贴合，在两者相切处，激光焊点穿透发热网引脚端使其与圆柱形引脚紧密焊接在一起。

一、目前现有焊接方法

及不足如下：

1、采用传统技术的YAG激光器，通常是水冷却，需要一段预热时间来稳定光学谐振腔，并且YAG设备焊接光斑较大，最小焊点直径一般大于0.4mm，功率密度相对分散，对于薄材料的精密焊接产品而言，此类激光设备功率波动性大，不稳定。针对于本产品很容易造成虚焊或者发热网引脚端变形、焊穿等，导致产品拉力不足、内阻测试不合格，外观不良等，造成产品焊接不良。

2、焊接定位压合治具目前采用盖板压合，利用盖板的重力，使产品贴合严实。由于产品小且精细，产品定位精度，压合紧密度对焊接质量有很大影响，盖板稍有形变就会导致产品间有间隙不能紧密贴合，导致发热丝网焊穿、虚焊，造成焊接不良。而且此方法将产品装入治具效率低，位置准确度差。

3、目前焊接工作方式采用激光直输焊接头，焊接头固定于Z轴上处于静止状态，由二维平台带动治具移动来实现焊点的位置间距，即焊接一个焊点工作台就需要移动相应的距离位置，才能实现下个焊点的焊接。此方式对工作台的重复定位精度有非常高的要求，且治具与二维工作台间需要紧密固定，防止因惯性作用使治具发生偏移，导致焊接点位不准，造成焊接不良，而且焊接效率极低。

以上生产方式，产品的良率低于80%，一模四十个产品，共320个焊点，45秒钟完成焊接，生产效率低，良率低，造成了很大的材料浪费，时间浪费,增加了成本投入。

二、铭镭激光设备有限公司推出的

ML-WF-ZJ-2D-QHW100准连续双振镜头

激光焊接机原理及焊接工艺方法

铭镭激光设备有限公司推出的ML-WF-ZJ-2D-QHW100准连续双振镜头激光焊接机针对于发热丝网跟引脚的焊接，不仅焊接质量稳定、效率高，而且生产良率高达99%以上。设备整机如图1所示：

其特征具体所述如下：

（1）、如图1所示为双振镜头精密激光焊接机主体结构。设备正常开机后，按照设备操作流程，工控机及控制软件系统开始启动，激光器运行，进入待命状态，当激光器接收到控制软件所给的出光信号后，即可输出激光。所输出的激光为主光路，通过控制软件端口设置切光模组的打开、关闭，实现两个扫描头间的光路切换。

（2）振镜扫描系统将会按照控制软件设置好的焊点程序带动激光运动，并通过F-θ透镜聚焦，使激光作用于工件焊接处，实现产品的有效焊接。两路振镜扫描系统模组的硬件配置一样，所以应用实现的功能一样。

（3）、该产品组件需求焊接范围186mm×35mm,针对焊点的需求，选焦距F=170mm的F-θ透镜，焊接范围为100mm×100mm，采用双振镜头并排设计实现该产品的焊接，且双头之间的距离可通过间距调节模组实现，有效焊接范围最大为200mm×100mm，符合该产品焊接需求范围，即振镜扫描系统模组1焊接产品前93mm×35mm位置范围，振镜扫描系统模组2焊接产品后93mm×35mm位置范围，且两光路切换时间在100ms内可完成，很好的实现了双振镜头非移动式拼接焊接。

（4）、如图2所示，为负磁吸附焊接治具，正面为引脚导向定位槽，用于固定发热网丝的引脚，引脚直径0.3mm，治具槽宽0.32mm，槽深0.27mm。引脚入槽后，在治具背面圆柱形强力磁铁的吸附作用下，紧贴于槽内壁，引脚在槽内横向移动空间±0.01mm，高出治具上表面0.03mm，便于跟发热网丝无缝贴合。治具两端有产品定位销钉，尺寸距离跟发热网丝模组定位孔对应，将其精准固定，在圆柱形强力磁铁的吸附作用下，发热网丝的引脚端与发热网丝的引脚紧密贴合，如图3所示，此时产品已经具备激光焊接的条件。

（5）、工控机及控制软件系统里面，产品焊接程序、切光程序及功率相关参数设定完成后，即可启动焊接。如图4所示为焊接后的产品图，图5所示为单个产品成品图，图6为产品焊接点位放大示意图。

三、综上所述，与同类现有设备

或技术相比的优势

1、铭镭激光设备有限公司ML-WF-ZJ-2D-QHW100双振镜头激光焊接机，激光器采用风冷结构。激光器由固体二极管进行泵浦，因此当激光器不使用时可以完全关闭，并且能够在无需预热时间的情况下即可获得正确的激光功率。由于光纤激光器只有在工艺准备就绪时才被打开，因此可实现更高的正常运行时间，1秒钟可稳定输出40个焊点。焊接光斑小，焊点直径可调至0.3mm内，能量密度集中，焊接稳定且精度高，提高产品外观焊接质量，每个焊点能量均匀，且焊接拉力强度波动范围小，拉力大小基本一致，产品内阻测试稳定，阻值1.1Ω±0.1Ω间，符合该产品的焊接工艺要求。

2、治具引脚用定位槽定位，发热网丝用定位针定位，两者采用磁铁负磁吸合，使每个产品焊接部位贴合紧密、无间隙，产品装夹方便快捷，并且保证焊接质量的一致性。

3、采用时间分光方式实现双振镜焊接头间的光路切换，光路切换时间100ms完成，避免治具依靠二维平台移动导致的定位不准，产生焊接不良。此方式生产效率高，即一模四十个产品，共320个焊点，10秒钟完成焊接，相比传统的焊接方法，效率提高了至少3倍以上，良率大于99%，且稳定。

本文来自投稿，不代表本网站立场，发布者：实习编辑，如若转载，请注明出处：https://www.dbykq888.com/dianziyan/zixun/97217.html