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2021 | OriginalPaper | Buchkapitel

Metallographic Comparison for Laser Welding of Cu-ETP and CuSn6 with Laser Beam Sources of 515 nm and 1030 nm Wavelength

verfasst von : Marc Hummel, Christoph Schöler, Arnold Gillner

Erschienen in: Enhanced Material, Parts Optimization and Process Intensification

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

Laser micro welding is used for manufacturing of battery and fuel cell components for electrical applications. The laser micro welding process allows processing of parts in the micron range but reduces the surface quality of the parts at the same time. Laser beam sources with a wavelength in the near infrared range have established themselves for this purpose. Laser beam sources in the visible wavelength range however prove to be an alternative due to an increased absorption of the laser energy in copper-based alloys.
This paper presents the observation of laser welding on Cu-ETP and CuSn6 with a 515 nm and 1030 nm disc laser regarding surface roughness and the weld seam geometry for deep penetration welding. The results are evaluated as a function of laser power and feed rate. Both laser beam sources are operated at same focal diameters. Experimental results are used to validate a keyhole model.

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Literatur
2.
Zurück zum Zitat Häusler, A., Mehlmann, B., Olowinsky, A., Gillner, A., Poprawe, R.: Efficient copper microwelding with fibre lasers using spatial power modulation. Lasers Eng. LIE 36(1), 133–146 (2017) Häusler, A., Mehlmann, B., Olowinsky, A., Gillner, A., Poprawe, R.: Efficient copper microwelding with fibre lasers using spatial power modulation. Lasers Eng. LIE 36(1), 133–146 (2017)
4.
Zurück zum Zitat Ramsayer, R.M., Sebastian Engler, G.S.: New approaches for highly productive laser welding of copper materials. In: 1st International Electric Drives Production Conference (EDPC) (2011) Ramsayer, R.M., Sebastian Engler, G.S.: New approaches for highly productive laser welding of copper materials. In: 1st International Electric Drives Production Conference (EDPC) (2011)
7.
Zurück zum Zitat Conzen, J.H., Häusler, A., Stollenwerk, J., Gillner, A., Poprawe, R., Loosen, P.: Laserstrahl-Mikroschweißen von mikroelektronische Baugruppen unter Anwendung von örtlicher und zeitlicher Energiedeposition. Elektronische Baugruppen und Leiterplatten EBL (2017) Conzen, J.H., Häusler, A., Stollenwerk, J., Gillner, A., Poprawe, R., Loosen, P.: Laserstrahl-Mikroschweißen von mikroelektronische Baugruppen unter Anwendung von örtlicher und zeitlicher Energiedeposition. Elektronische Baugruppen und Leiterplatten EBL (2017)
8.
Zurück zum Zitat De Bono, P., Metsios, I., Blackburn, J., Hilton, P.: Laser processing of copper and aluminium thin sheets with green (532nm) and infrared (1064nm) pulsed laser beam sources. In: ICALEO (2013) De Bono, P., Metsios, I., Blackburn, J., Hilton, P.: Laser processing of copper and aluminium thin sheets with green (532nm) and infrared (1064nm) pulsed laser beam sources. In: ICALEO (2013)
10.
Zurück zum Zitat Altarazi, S., Hijazi, L., Kaiser, E.: Process parameters optimization for multiple-inputs-multiple-outputs pulsed green laser welding via response surface methodology. In: International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management 4–7 December 2016, Bali, Indonesia (2016) Altarazi, S., Hijazi, L., Kaiser, E.: Process parameters optimization for multiple-inputs-multiple-outputs pulsed green laser welding via response surface methodology. In: International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management 4–7 December 2016, Bali, Indonesia (2016)
11.
Zurück zum Zitat Kaiser, E., Huber, R., Stolzenburg, C., Killi, A.: Sputter-free and uniform laser welding of electric or electronical copper contacts with a green laser. In: LANE, vol. 8 (2014) Kaiser, E., Huber, R., Stolzenburg, C., Killi, A.: Sputter-free and uniform laser welding of electric or electronical copper contacts with a green laser. In: LANE, vol. 8 (2014)
12.
Zurück zum Zitat Kaiser, E., Dold, E., Killi, A., Zaske, S., Pricking, S.: Application benefits of weling copper with a 1 kW, 515 nm continuous wave laser. In: 10th CIRP Conference on Photonic Technologies [LANE 2018], vol. 10 (2018) Kaiser, E., Dold, E., Killi, A., Zaske, S., Pricking, S.: Application benefits of weling copper with a 1 kW, 515 nm continuous wave laser. In: 10th CIRP Conference on Photonic Technologies [LANE 2018], vol. 10 (2018)
14.
Zurück zum Zitat Schöler, C., Nießen, M., Hummel, M., Olowinsky, A., Gillner, A., Schulz, W.: Modeling and simulation of laser micro welding. In: Lasers in Manufacturing Conference (2019) Schöler, C., Nießen, M., Hummel, M., Olowinsky, A., Gillner, A., Schulz, W.: Modeling and simulation of laser micro welding. In: Lasers in Manufacturing Conference (2019)
15.
Zurück zum Zitat Copper, L.A.: In: Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, , Hoboken (2000) Copper, L.A.: In: Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, , Hoboken (2000)
17.
Zurück zum Zitat Kramer, T., Olowinsky, A., Durand, F.: SHADOW - a new welding technique. In: SPIE 2002 (4637) (2002) Kramer, T., Olowinsky, A., Durand, F.: SHADOW - a new welding technique. In: SPIE 2002 (4637) (2002)
18.
Zurück zum Zitat Moeller, E. (ed.): Handbuch Konstruktionswerkstoffe: Auswahl, Eigenschaften, Anwendung, 2nd edn. Hanser, München (2014) Moeller, E. (ed.): Handbuch Konstruktionswerkstoffe: Auswahl, Eigenschaften, Anwendung, 2nd edn. Hanser, München (2014)
Metadaten
Titel
Metallographic Comparison for Laser Welding of Cu-ETP and CuSn6 with Laser Beam Sources of 515 nm and 1030 nm Wavelength
verfasst von
Marc Hummel
Christoph Schöler
Arnold Gillner
Copyright-Jahr
2021
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-030-70332-5_2

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.