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双光源技术赋能红铜液冷板制造,大粤激光破解高反焊接量产难题

2026-08-25

在 AI 算力服务器、高性能计算设备的液冷系统中,红铜(紫铜)液冷板凭借优异导热性能,成为高端散热部件的首选。但红铜属于典型高反射材料,导热系数高、热膨胀大,传统红外激光焊接极易出现回光损伤光源、焊接飞溅大、内部气孔、工件翘曲变形、密封渗漏等一系列行业痛点,制约红铜液冷板大规模量产落地。大粤激光立足液冷散热行业实际生产工况,以环形光斑激光器、红蓝复合激光器两大核心光源技术为底座,打造红铜液冷板专用激光焊接整套解决方案,从光源根源解决紫铜焊接缺陷,实现焊缝致密、低变形、高气密的批量生产目标。

红铜液冷板大多为薄壁微通道结构,基板与盖板密封焊缝长,对焊接提出双重严苛要求:既要足够熔深保障密封承压,又要严控热输入,避免流道塌陷、板面翘曲,一旦焊缝出现气孔、微裂纹,就会造成冷却液泄漏,直接导致算力设备宕机。普通单模光纤激光器焊接红铜时,常温下铜材对红外激光吸收率仅有 5% 左右,大部分能量被反射,不仅工艺窗口狭窄,反射回光还会侵蚀激光器内部光学器件,设备故障率高,量产良品率难以保障。真空钎焊、氩弧焊等传统工艺热输入大,工件整体受热变形严重,焊后清理工序繁琐,已经难以匹配高端算力液冷板的品质需求大粤激光。

针对红铜焊接的固有材料难题,大粤激光将环形光斑激光器作为基础主力光源。该光源将光束拆分为中心芯光与外围环光,双光路可独立调节功率配比:中心光斑提供高功率密度,实现稳定深熔焊接,保障焊缝熔深满足液冷板承压需求;外围环形光束承担预热、稳熔池的作用,平缓熔池温度梯度,延缓熔池冷却速度,让熔池内气体充分逸出,从源头抑制飞溅与气孔生成。同时光路搭载抗回光结构设计,可剥离绝大部分反射光,保护激光器核心组件,支持长时间不间断连续生产,大幅延长光源使用寿命。在红铜液冷板长焊缝密封焊接场景下,环形光斑光源有效扩大工艺窗口,焊缝成型均匀平整,降低热应力带来的板面翘曲,保护内部精密微通道结构不受高温破坏,保障液冷板换热性能不衰减。

面对更高规格、薄壁红铜液冷板以及铜‑不锈钢异种焊接工况,大粤激光进一步采用红蓝复合激光器实现工艺升级。450nm 蓝光对红铜具备超高吸收率,无需极高功率即可快速熔化铜材表层,建立稳定液态熔池;1080nm 红外红光输出高能量密度,完成深度熔合,二者同轴协同输出,形成 “蓝光造熔池,红光做深熔” 的耦合效应。蓝光预先加热工件,极大改善红铜对红外光的吸收效率,避免普通红外焊瞬间剧烈汽化带来的爆点、金属飞溅问题;熔池维持时间更长,气泡充分排出,焊缝内部气孔率大幅下降,焊后无需复杂打磨清洗,内壁洁净度高,适配液冷系统对介质洁净度的硬性标准。对比单一红外激光,红蓝复合光源热输入更加可控,薄壁红铜件焊接变形得到有效管控,也很好解决铜与不锈钢异种焊接易生成脆性金属间化合物的难题,焊缝强度与气密性同步提升,氦检泄漏率达到高端液冷部件指标要求。

在实际产线落地中,大粤激光将环形光斑、红蓝复合两大光源技术深度集成至自动化焊接工作站,搭配高精度运动系统、视觉定位纠偏模块,适配不同流道布局、不同厚度规格的红铜液冷板。设备可根据产品材质、板厚、焊缝轨迹,快速切换光源模式与功率配比:普通红铜‑红铜密封焊接选用环形光斑光源,兼顾效率与成本;超薄红铜板材、异种材料焊接则启用红蓝复合光源,实现更高等级焊接品质。整套方案摆脱对填充焊丝依赖,采用自熔焊接,减少夹杂缺陷,生产效率相较传统工艺提升数倍,量产良品率实现显著提升。

不止硬件光源输出,大粤激光同步输出配套工艺沉淀,针对红铜液冷板容易出现的过烧、塌陷、漏焊等生产问题,完成大量工艺数据库积累,可为客户提供来料工艺验证、参数调试、工装治具配套、整线定制的一站式服务。

随着 AI 算力功率持续攀升,红铜液冷板的市场需求持续扩容,焊接工艺已经成为决定产品竞争力的关键环节。光源是激光焊接设备的核心内核,大粤激光依托环形光斑、红蓝复合激光器两大硬核光源技术,直击红铜高反焊接的底层难点,帮助散热制造企业摆脱工艺瓶颈,助力高端红铜液冷板实现稳定、高效、低成本规模化智造。

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