点焊工作台.doc

磁头是伴随着当代科技进步发展起来的一种用于读写的设备，广泛用于硬盘中，有着较好的应用和发展空间。其质量的好坏由磁头的寻道能力决定，寻道能力由飞行稳定性、焊点稳定性等决定。所以研究焊点稳定性的问题能大大提高磁头质量。但由于磁头本身体积较小，且属于精密元件，对高热与过大的力比较敏感，如采用传统的焊接方法，如电阻焊和金球焊等都会大大影响焊接质量，不能生产出满足高速发展的科技的要求。而当代发展起来的激光技术能实现非接触焊接，能大大降低焊接时磁头的受力和受热，使磁头在更加稳定的环境中进行焊接，激光锡球焊接技术便应运而生。本文主要研究激光焊接主要参数的确定和优化以及焊接专用夹具的设计。 1 绪论 1.1 设计研究的目的和意义 随着计算机的飞速发展,计算机外围设备特别是硬盘驱动器(HDD)正趋向小型化、高密度化和高速度化。硬盘驱动器是由承担记录介质的磁盘、进行读写的磁头、信号处理线路系统、磁头和磁盘的机械驱动系统等组成。磁盘是表面形成磁记录材料膜的圆板,用磁头将信息记录在磁性膜上,它们的动作速度由VCM控制。经过十多年的研究,和随着新型材料的不断产生, 硬盘驱动器的尺寸已从开始的14英寸逐渐减小至3.5英寸,2.5英寸甚至1.8英寸。Gb/in2的磁记录密度也已实用化。硬盘驱动器体积的减小、传输效率和记录密度的提高,均与使用新型磁性材料有着密切关系。 因此，这便对磁头与PCB板的焊接工艺提出了较高的技术要求，在磁头的焊接过程中，精度要求在微米级，例如磁头焊盘长度为154，且焊接处不允许产生焊渣，不允许有大的热变形和焊接应力，焊点的微裂纹和变质层会使磁头特性下降，对磁头的机械强度和性能都影响很大。 为了适应现在磁头越来越精密小巧的要求，对磁头的焊接要求也越来越高。本文就是借鉴国外磁头激光点焊的发展状况，设计一个方便高精度的磁头夹具。 由于国内磁头焊接技术基本处于刚起步阶段，本文可以当作国内激光点焊机的初步谈讨设计，意在在设计中了解设计基本方法以及磁头激光点焊的相关知识。 1.2 激光点焊机的应用与发展 激光焊接是激光材料加工用的机器，又常称为激光焊机、镭射焊机，按其工作方式常可分为激光模具烧焊机（手动焊接机）、自动激光焊接机、激光点焊机、光纤传输激光焊接机，光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池以达到焊接的目的。 激光焊接机又常称为激光焊机、雷射焊接机、镭射焊机、激光冷焊机、激光氩焊机、激光焊接设备等。按其工作方式常可分为激光模具烧焊机（手动激光焊接设备）、自动激光焊接机、首饰激光焊接机、激光点焊机、光纤传输激光焊接机、振镜焊接机、手持式焊接机等，专用激光焊接设备有传感器焊机、矽钢片激光焊接设备、键盘激光焊接设备。适用于珠宝首饰、电池镍带、集成电路引线、钟表游丝、显像管、电子枪组装、传感器、钨丝、大功率二极管(三极管)、铝合金、笔记本电脑外壳、手机电池、模具、电器配件、滤清器、油嘴、不锈钢制品、高尔夫球头、锌合金工艺品等焊接。 激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池。它是一种新型的焊接方式，主要针对薄壁材料、精密零件的焊接，可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等，深宽比高，焊缝宽度小，热影响区小、变形小，焊接速度快，焊缝平整、美观，焊后无需处理或只需简单处理，焊缝质量高，无气孔，可精确控制，聚焦光点小，定位精度高，易实现自动化。 激光焊接是把能量密度很高的激光束照射到两部分材料上，使局部受热熔化，然后冷却凝固连成一体。相对传统的焊接工艺，激光焊接具有以下优点： 1、无接触加工，对焊接零件没有外力作用。 2、激光能量高度集中，热影响小，热变形小。 3、可以焊接高熔点，难熔，难焊的金属，如钛合金，铝合金等。可实现某些异种材料间的焊接。 4、焊接过程对环境没有污染，在空气中可以直接焊接，工艺简便。 5、焊点小，焊缝窄，整齐美观，焊后无需处理或只需简单处理工序。焊缝组织均匀，气孔少，缺陷少，可减少和优化母材质杂，焊缝的机械强度往往高于母材的机械强度。激光焊接的机械性能、抗蚀性能和电磁学性能上优于常规焊接方法。 6、激光可精确控制，聚焦光点小，可高精度定位，实现精密加工。 7、易于与计算机数控系统或机械手，机器人配合，实现自动焊接，提高生产效率。 所以，采用激光焊接，具有高精度、高效率、高强度和及时性等优势，确保质量、产量、交货期，目前，激光焊接已成为了精密加工行业中一种极具竞争力的加工手段，广泛用于机械、电子、电池、航空、仪表等行业中有特殊要求的工件的点焊、叠焊和密封焊接。 现在大功率脉冲Y