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金屬鈑金新聞

TFT-LCD框架的激光焊接應(yīng)用解決方案

星之球科技 來源:通快2013-07-29 我要評論(0 )   

導(dǎo) 讀: 隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展,應(yīng)運而生的電子數(shù)字應(yīng)用產(chǎn)品為人類生活帶來極大便利與樂趣,而所有數(shù)字產(chǎn)品都需通過一個顯示接口來呈現(xiàn)內(nèi)容,因此,顯示接口已成為產(chǎn)業(yè)...

 導(dǎo) 讀:隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展,應(yīng)運而生的電子數(shù)字應(yīng)用產(chǎn)品為人類生活帶來極大便利與樂趣,而所有數(shù)字產(chǎn)品都需通過一個顯示接口來呈現(xiàn)內(nèi)容,因此,顯示接口已成為產(chǎn)業(yè)關(guān)注的焦點。不同顯示技術(shù)在其中角逐,相關(guān)廠商投入資源開發(fā)新技術(shù)、新應(yīng)用,并為提升人類視覺享受而努力。其中,TFT-LCD (Thin Film Transistor Liquid Crystal Display - 薄膜晶體管液晶顯示器) 產(chǎn)品具有輕、薄、省能源、低幅射的優(yōu)點,已被視為主流顯示技術(shù)

關(guān) 鍵 詞:TFT-LCD 激光焊接


來源:通快公司

 

   關(guān)鍵詞:TFT-LCD框架 激光焊接 

1   行業(yè)背景
         隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展,應(yīng)運而生的電子數(shù)字應(yīng)用產(chǎn)品為人類生活帶來極大便利與樂趣,而所有數(shù)字產(chǎn)品都需通過一個顯示接口來呈現(xiàn)內(nèi)容,因此,顯示接口已成為產(chǎn)業(yè)關(guān)注的焦點。不同顯示技術(shù)在其中角逐,相關(guān)廠商投入資源開發(fā)新技術(shù)、新應(yīng)用,并為提升人類視覺享受而努力。其中,TFT-LCD (Thin Film Transistor Liquid Crystal Display - 薄膜晶體管液晶顯示器) 產(chǎn)品具有輕、薄、省能源、低幅射的優(yōu)點,已被視為主流顯示技術(shù)。

      薄膜晶體管液晶顯示器的發(fā)展,為人類提供更寬大的視覺接口與更高分辨率的色彩,而制造出此顯示器的各世代廠房之間的差異在于玻璃基板的尺寸,由于大尺寸面板的需求與日俱增,越新世代的廠房,其玻璃基板愈大,大尺寸的玻璃基板可切割更大及更多面板,以達到降低成本及擴大經(jīng)濟效益的目的。
         TFT LCD面板供應(yīng)商預(yù)期2013年出貨量將增長8%,預(yù)估達到7.57億片、營收增長13%至853億美元。
          金屬外邊框作為TFT-LCD液晶面板整體的重要組成部分,其市場需求量非常之大。

 

2   應(yīng)用需求
        傳統(tǒng)的液晶顯示器金屬邊框是直接沖壓制作完成的,比如要做19"的金屬邊框,要用19"的金屬材料去沖壓,中間的要么沖壓小的邊框,要么廢棄,這樣比較浪費材料;采用新的工藝后,直接沖壓金屬邊框的框條,然后利用激光焊接機進行拼裝焊接起來,產(chǎn)品質(zhì)量和原來的一樣。
         由于相關(guān)設(shè)計專利問題, 不同的廠家對于沖壓的形狀會有不同的選擇,具體來說有L型,U性或者單獨的條狀邊框等。圖1所示為L型

 

 

TFT-LCD 框架的激光焊接應(yīng)用

                
圖1  L型沖壓示例

 

        在完成沖壓后,通過激光焊接的方式將不同形狀的沖壓件拼裝焊接起來。然后再通過后續(xù)的制程,將會完成液晶顯示器金屬邊框,如圖2所示。
 

TFT-LCD 框架的激光焊接應(yīng)用

圖2   液晶顯示器金屬邊框

 

3   激光焊接解決方案#p#分頁標題#e#
TFT-LCD液晶面板金屬邊框的材料一般是鍍鋅不銹鋼或低碳鋼材料,其厚度通常在0.4-0.6mm 之間。金屬邊框?qū)雍缚p處的不平度一般要求小于等于0.1mm左右  
 激光器可以使用CO2激光器,固體脈沖式激光器,固體連續(xù)碟片激光器,半導(dǎo)體激光器等等,以上各種激光器都已經(jīng)獲得了成功應(yīng)用。但是從激光器光電轉(zhuǎn)換效率,生產(chǎn)效率,穩(wěn)定性以及綜合性價比來說,固體連續(xù)碟片激光器或半導(dǎo)體激光器則是最佳的選擇?,F(xiàn)實證明,此兩種激光器正在越來越多地成功應(yīng)用于TFT-LCD液晶面板金屬邊框的大規(guī)模生產(chǎn)中。圖3是TruDiode 2006(2000W)的激光焊接曲線圖


 
TFT-LCD 框架的激光焊接應(yīng)用
圖3  TruDiode 2006的激光焊接曲線圖


        對于焊接時所使用的激光光斑直徑也是非常重要的,在同樣焊接深度的情況下,光斑太大則會降低焊接速度;光斑太小則可能會導(dǎo)致焊接質(zhì)量問題(如接縫間隙大于光斑直徑,則會焊接不牢)。但是,如果要求接縫間隙非常小,則會導(dǎo)致沖壓件生產(chǎn)成本增加。因此考慮到實際的生產(chǎn),綜合各方面因素,選擇0.6mm的焊接光斑直徑則是相對較優(yōu)的方案。
      圖4 給出了一種高效的適合于TFT-LCD框架大規(guī)模生產(chǎn)激光焊接解決方案,此方案已經(jīng)在多個大型TFT-LCD框架生產(chǎn)工廠得到了成功應(yīng)用。此方案用于一個工件兩條焊縫,其采用一臺激光器連接兩條自動化生產(chǎn)線。
      激光器采用德國通快(TRUMPF)公司TruDisk 1000或TruDiode 2006半導(dǎo)體激光器,4路激光輸出 - 分時輸出,分別配15-20m激光光纜和激光焊接頭。在工件表面處,激光光斑直徑為0.6mm。


 
TFT-LCD 框架的激光焊接應(yīng)用
圖4  TFT-LCD框架激光焊接解決方案
 

         當(dāng)?shù)谝粭l線上料/定位/夾緊完成后,開始焊接的同時,另一條線進行上料/定位/夾緊的動作,然后交替進行。整個過程,激光器的4個光路切換都在50ms以內(nèi)。根據(jù)每條激光焊縫長度的不同(通常在40-60mm之間),此方案可以實現(xiàn)每個工件生產(chǎn)節(jié)拍僅需1.5-2s ,包括上下料時間,焊接時間。如果按2s計,可實現(xiàn)每小時生產(chǎn)1800個工件的高產(chǎn)能。

 

 

 

4   焊接質(zhì)量
     激光焊接后的質(zhì)量非常高,其表面質(zhì)量高,變形小,激光焊接后的焊縫強度可以接近或達到材料母材的強度。 圖5 給出了激光焊接后的焊縫強度測試示意圖。   

                    
  
  
TFT-LCD 框架的激光焊接應(yīng)用
圖5   激光焊接后的焊縫強度測試圖

 

5   結(jié)論
     對于TFT-LCD液晶面板金屬邊框,采用先沖壓后激光焊接的方式,其優(yōu)勢在于大幅提高了原始板材的利用率,降低了成本,避免了資源的大量浪費。   
     采用一臺德國通快TRUMPF公司激光器,并配以4路輸出,同時連接兩條自動化生產(chǎn)線的產(chǎn)線組織方式,保證生產(chǎn)節(jié)拍不影響的情況下最大程度地提高激光器利用效率,增加生產(chǎn)效率。 同時,保證焊縫的高質(zhì)量以及生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

 

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