CN108890136A - 一种手机中板与边框的焊缝形成方法及装置 - Google Patents

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黄裕佳
肖华
周继伟
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Abstract

本发明涉及焊缝形成工艺领域，具体涉及一种手机中板与边框的焊缝形成方法，所述焊缝形成方法包括以下步骤：将手机中板置于边框中，确定待加工区域；朝向待加工区域发射高频脉冲激光，并设置频率为1KHz至100KHz，占空比为10％至100％；直至形成合适焊缝。使用高频脉冲激光焊接，同时控制占空比，降低焊接热输入量，能够有效抑制裂纹的产生，并且，在获得窄焊缝的情况下获得大熔深，形成合适焊缝，提高焊接强度，保证手机中板的性能可靠性。

Description

一种手机中板与边框的焊缝形成方法及装置
技术领域
本发明涉及焊缝形成工艺领域，具体涉及一种手机中板与边框的焊缝形成方法及装置。
背景技术
随着社会的不断发展，手机已经成为当今生活中人们必不可少的移动通讯设备之一，其发展迅速及需求量巨大，因此手机行业迫切需要一种精度高、速度快的加工方法。通常手机由屏幕、主板、手机中板及电池等部件组成，手机的中板结构及材质决定手机的强度。
手机中板结构复杂，与边框焊接时，若是使用单点脉冲焊接或者连续焊接，由于热膨胀系数高及收缩凝固产生的高应力，容易产生贯穿裂纹；手机中板作为支撑手机内部各零件的支架，存在外部受力，若是有裂纹，在外力作用下存在扩展风险。并且，上述方式无法产生较大熔深，也无法控制形成较小的焊缝宽度，进行焊接时容易烧伤边框与内壁电池仓等位置，焊接质量不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种手机中板与边框的焊缝形成方法及装置，解决手机中板与边框焊接结合容易产生裂纹及无法形成合适焊缝的问题。
为解决该技术问题，本发明提供一种手机中板与边框的焊缝形成方法，所述焊缝形成方法包括以下步骤：将手机中板置于边框中，确定待加工区域；朝向待加工区域发射高频脉冲激光，并设置频率为1KHz至100KHz，占空比为10％至100％；直至形成合适焊缝。
其中，较佳方案是，所述手机中板采用的材质为铸铝，所述边框采用的材质为6063铝合金。
其中，较佳方案是，所述高频脉冲激光的频率为1KHz至30KHz。
其中，较佳方案是，所述占空比为10％至50％。
其中，较佳方案是，所述焊缝形成方法还包括以下步骤：通过CW调制将激光整合为高频脉冲激光。
其中，较佳方案是，所述焊缝形成方法还包括以下步骤：朝向待加工区域吹入保护气体。
其中，较佳方案是，所述焊缝形成方法还包括以下步骤：手机中板置于边框中后，使用焊接夹具固定。
其中，较佳方案是，所述焊缝形成方法还包括以下步骤：手机中板和边框固定后，进行清洗、干燥。
本发明还提供一种手机中板与边框的焊缝形成装置，所述焊缝形成装置使用如上所述的焊缝形成方法，所述焊缝形成装置包括载物台、焊接机构以及处理器，其中，将手机中板置于边框中，并放置在载物台上，所述处理器确定待加工区域；所述焊接机构朝向待加工区域发射高频脉冲激光，所述处理器设置高频脉冲激光的频率为1KHz至100KHz，占空比为10％至100％；直至形成合适焊缝，所述焊接机构停止发射高频脉冲激光。
其中，较佳方案是，所述焊缝形成装置还包括用于朝向待加工区域吹入保护气体的吹气机构。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过设计一种手机中板与边框的焊缝形成方法及装置，使用高频脉冲激光焊接，同时控制占空比，降低焊接热输入量，能够有效抑制裂纹的产生，并且，在获得窄焊缝的情况下获得大熔深，形成合适焊缝，提高焊接强度，保证手机中板的性能可靠性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明焊缝形成方法的流程框图；
图2是本发明激光整合方法的流程框图；
图3是本发明吹入保护气体的流程框图；
图4是本发明固定手机中板和边框的流程框图；
图5是本发明清洁手机中板和边框的流程框图；
图6是本发明手机中板和边框的示意图；
图7是本发明激光进行CW调制时的波形示意图。
具体实施方式
现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。
如图1至图7所示，本发明提供一种手机中板与边框的焊缝形成方法的优选实施例。
具体地，参考图1，一种焊缝形成方法，所述焊缝形成方法包括以下步骤：
步骤11、将手机中板1置于边框2中，确定待加工区域3；
步骤21、朝向待加工区域3发射高频脉冲激光，并设置频率为1KHz至100KHz，占空比为10％至100％；
步骤30、直至形成合适焊缝。
手机中板1结构复杂，进行数控加工的成本很高，于是，为了降低成本，使用铸铝替代铝材，采用铸铝的同时还能减轻手机重量；而边框2为了保证强度，采用的材质需为6063铝合金。但铸铝和6063铝合金采用单脉冲或者连续焊接容易产生裂纹，并且产生的焊缝较大，为0.8mm左右。因此，需要采用上述焊缝形成方法进行加工，首先，具体参见图6，通过机械手或者人工手动将手机中板1置于边框2之中，并通过扫描确定待加工区域3，所述待加工区域3为手机中板1与边框2接触的端面；随后，将发射的激光调整为高频脉冲激光，此时，高频脉冲激光的频率为1KHz至100KHz，占空比为10％至100％；经过一段时间的焊接加工后，可形成合适的焊缝，并且无裂纹，停止焊缝形成加工；最后，再进行下一步操作，进行焊缝填充以及刀铣加工，将手机中板1与边框2结合。
需要说明的是，占空比是指在一个脉冲循环内，通电时间相对于总时间所占的比例。
优选地，所述高频脉冲激光的频率为1KHz至30KHz，所述占空比为10％至50％。此时进行加工，可得到0.4mm以下焊缝宽度，焊接熔深可达1.5mm以上，即是保证窄焊缝的同时能够保证大熔深，深宽比达到5以上，避免焊接位置烧伤边框2与内壁电池仓等位置，另外，能够有效抑制裂纹的产生，增加焊接强度。
在本实施例中，参考图2，步骤21具体包括以下步骤：
步骤211、通过CW调制将激光整合为高频脉冲激光，并设置高频脉冲激光的频率为1KHz至100KHz，占空比为10％至100％；
步骤212、朝向待加工区域3发射高频脉冲激光。
其中，通过更新板卡及软件改变控制方式调成CW调制模式，图7示出了激光进行CW调制时的波形示意图，波形调制为正弦信号，此时控制激光整合为高频脉冲激光，使单脉冲出光时间在0.005ms-1ms之间，另外，设置高频脉冲激光的频率为1KHz至100KHz，占空比为10％至100％，再朝向手机中板1与边框2的待加工区域3发射高频脉冲激光。如此一来，能够减少热输入量，有效控制裂纹，得到的焊缝进行金相测试后并无裂纹产生；由于热输入量的减少，能够减小热变形量，保证手机中板1与边框2不会变形；能够提高焊缝强度，焊接强度可达到100-200kg，保证手机中板1与边框2的性能可靠性；同时能够有效控制焊缝的宽度，极限条件下更是能够将焊缝控制在0.3mm以下。
更具体地，参考图3，在进行步骤21同时还进行以下步骤：
步骤20、朝向待加工区域3发射高频脉冲激光，同时，朝向待加工区域3吹入保护气体。
其中，由于朝向待加工区域3发射高频脉冲激光时，会产生高温，因此，需要同时朝向待加工区域3吹入保护气体，以此降低温度，避免手机中板1与边框2由于高温损坏。优选地，所述保护气体为氩气。
进一步地，参考图4，步骤11之后还包括以下步骤：
步骤12、手机中板1置于边框2中后，使用焊接夹具固定。
其中，当手机中板1置于边框2中时，需要使用焊接夹具进行固定，防止后续进行焊缝形成加工时手机中板1和边框2移动，保证焊接质量。
再进一步地，参考图5，步骤12之后还包括以下步骤：
步骤13、手机中板1和边框2固定后，进行清洗、干燥。
其中，当手机中板1和边框2固定后，快速清洗、干燥手机中板1和边框2的表面，并且重点清洗、干燥手机中板1和边框2之间的接触端，避免表面杂质影响焊接质量。
本发明还提供一种手机中板与边框的焊缝形成装置的较佳实施例。
具体地，一种手机中板1与边框2的焊缝形成装置，所述焊缝形成装置使用如上所述的焊缝形成方法，所述焊缝形成装置包括载物台、焊接机构以及处理器，其中，参考图6，将手机中板1置于边框2中，并放置在载物台上，所述处理器确定待加工区域3；所述处理器控制焊接机构朝向待加工区域3发射高频脉冲激光，并且所述处理器设置高频脉冲激光的频率为1KHz至100KHz，占空比为10％至100％；直至形成合适焊缝，所述处理器控制焊接机构停止发射高频脉冲激光。
进一步地，所述焊缝形成装置还包括用于朝向待加工区域3吹入保护气体的吹气机构，所述吹气机构优选吹出氩气，避免焊接产生的高温损坏手机中板1和边框2。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种手机中板与边框的焊缝形成方法，其特征在于，所述焊缝形成方法包括以下步骤：
将手机中板置于边框中，确定待加工区域；
朝向待加工区域发射高频脉冲激光，并设置频率为1KHz至100KHz，占空比为10％至100％；
直至形成合适焊缝。
2.根据权利要求1所述的焊缝形成方法，其特征在于：所述手机中板采用的材质为铸铝，所述边框采用的材质为6063铝合金。
3.根据权利要求2所述的焊缝形成方法，其特征在于：所述高频脉冲激光的频率为1KHz至30KHz。
4.根据权利要求3所述的焊缝形成方法，其特征在于：所述占空比为10％至50％。
5.根据权利要求1至4任一所述的焊缝形成方法，其特征在于，所述焊缝形成方法还包括以下步骤：
通过CW调制将激光整合为高频脉冲激光。
6.根据权利要求5所述的焊缝形成方法，其特征在于，所述焊缝形成方法还包括以下步骤：
朝向待加工区域吹入保护气体。
7.根据权利要求6所述的焊缝形成方法，其特征在于，所述焊缝形成方法还包括以下步骤：
手机中板置于边框中后，使用焊接夹具固定。
8.根据权利要求7所述的焊缝形成方法，其特征在于，所述焊缝形成方法还包括以下步骤：
手机中板和边框固定后，进行清洗、干燥。
9.一种手机中板与边框的焊缝形成装置，所述焊缝形成装置使用如权利要求1至8任一所述的焊缝形成方法，其特征在于：所述焊缝形成装置包括载物台、焊接机构以及处理器，其中，
将手机中板置于边框中，并放置在载物台上，所述处理器确定待加工区域；所述焊接机构朝向待加工区域发射高频脉冲激光，所述处理器设置高频脉冲激光的频率为1KHz至100KHz，占空比为10％至100％；直至形成合适焊缝，所述焊接机构停止发射高频脉冲激光。
10.根据权利要求9所述的焊缝形成装置，其特征在于：所述焊缝形成装置还包括用于朝向待加工区域吹入保护气体的吹气机构。
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