FRM 熔池流动调控模式:铜、铝及异种接头激光焊接稳定性解决方案
2026-08-11 09:14:25

制造难题


大多数激光加工失效并非功率失效,而是稳定性失效。


在深熔焊中,蒸汽空腔(小孔)支撑着深熔深。该空腔本质上处于动态:随着光束与熔融金属相互作用,它会开启、坍塌并振荡。


在易加工材料上,这种不稳定性尚可管理;在难加工材料上则不然。



1

在常用激光波长下反射率很高,且热导率极高。小孔形成困难、易于坍塌,从而产生飞溅与气孔。

2

易产生氢气孔与热裂纹,且其反射率使早期小孔转变不稳定

3

异种接头

异种接头(如铜–铝)在狭窄工艺窗口内形成金属间化合物,对任何波动都极为敏感。

4

薄壁散热结构

薄壁散热部件(冷板、歧管)要求在不发生变形、通道侵入或烧穿的前提下,具备足够的熔合以实现密封。


共同的症结

共同的症结在于熔池流动失控。当流动混乱时,工艺窗口变窄、缺陷增多,同一标称参数下各零件结果却不一致


铜的高值正是其小孔迅速坍塌的原因


一句话定义 FRM

FRM = Flow Regulation Mode = 熔池流动调控模式


GW FRM Laser 是GW光惠激光的光束整形焊接产品家族——通过独立可调的中心光束与环形光束,实时调控熔池流动、稳定锁孔、抑制飞溅,实现铜/铝等高反材料的无飞溅深熔焊



光束强度剖面对比


单模高斯、宽泛多模,及 FRM 工厂定义的内芯+环分布


1

核心思路

FRM 不提供普通的高斯光斑。它通过直接熔接的单模光源三包层光纤,提供明确的内芯+环能量分布,形成工厂定义的能量分布,而非固定的光束形状。


2

FRM 不是什么

FRM 并不声称工艺能实现“零飞溅”。它旨在降低飞溅风险、提升一致性;实际结果始终取决于材料、接头、参数与检测


FRM 不能替代合理的接头设计、装配控制或工艺验证。它拓宽并稳定工艺窗口,但不会取代工程规范。


FRM 不局限于单一应用。焊接与切割是当前优先应用。该平台可拓展至其他材料加工任务,前提是 GW光惠激光能确立清晰的工艺价值并在代表性样品上加以验证。


FRM(熔池流动调控模式)是GW光惠激光受控光束剖面的激光产品平台。其设计意图是调控小孔与熔池流动,使工艺在难加工材料上稳定且可重复


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单模

多模

FRM

光束质量

较低

(受控剖面)

能量分布

固定高斯

宽泛 / 固定

工厂定义;

受控

难加工材料上小孔

不稳定;

有飞溅风险

密度低;控制弱

受控;稳定

核心价值

精细特征

厚板耐受

稳定;

可重复的结果


应用指南

FRM 应用于熔池调控能够创造可衡量价值的场合。其表述因应用而异,与 GW光惠激光的定位一致。


1

铜焊

铜是最典型的应用。其应用场景包括电动汽车电池母线与端子发卡与扁线电机接头功率电子组件,以及数据中心 / AI 基础设施散热硬件(冷板、连接器)


在铜的反射率与热导率使小孔不稳定的场合,FRM 旨在调控熔池流动并降低飞溅风险。在波动代价最高的地方 — 低而稳定的接头电阻、一次良率与密封散热组件 — 其价值最为突出。


2

铝焊

铝的气孔与热裂敏感性使一致性成为首要挑战。


FRM 的流动调控支持更均匀的凝固与更平稳的熔深,有助于在量产波动下保持工艺窗口


3

切割

在切割方面,FRM 通过客户的成果来定位,而非泛泛的功能清单:切缝质量与边缘质量、切割速度、切缝行为与工艺窗口宽度。每种材料与厚度都必须经过验证。


FRM 的贡献需对照具体的切割质量产能目标来评估。


4

焊接与切割之外

由于 FRM 是一个光束剖面平台,其他材料加工应用亦可探索,只要存在清晰的工艺问题、定义了价值假设,且结果能在代表性样品上得到验证。GW光惠激光不会将仅适用于焊接的宣称套用于其他应用。




稳定的工艺窗口

归根结底,FRM的核心价值在于稳定性与可重复性。一个能在整批生产中保持的更宽、更可预测的工艺窗口


对于铜、铝、异种接头以及薄壁散热部件,这种稳定性往往就是实验室工艺与产线工艺之间的差别。

如果您希望评估 FRM 在自身应用中的适用性,建议从验收标准与真实材料入手 — 工艺窗口告诉您 FRM 是否名副其实。



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