磁头折片组件55微米锡球激光喷射焊接工艺的研究

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磁头折片组件是由磁头与飞机折片组件焊接而成,其是实现硬盘高可靠性、低价格的关键环节。目前磁头与飞机折片的焊接主要采用激光喷射焊接工艺,本课题主要研究采用55微米直径锡球的激光喷射焊接工艺。  研究内容包括微米级锡球喷射焊接的力学机理、特点及影响。其中锡球与焊嘴间的表面张力以及范德华力是主导阻力。仿真与实验结果显示小球造成焊点的热应力作用在增加,同样条件下锡球尺寸的减小更容易引起焊点的裂缝。采用最小二乘法建立激光能量、氮气气压在不同锡球直径的条件下的喷射焊接工艺参数数学模型。分析激光能量、氮气气压以及激光光束分布对喷射焊接的影响,根据实验结果,采用较高的氮气气压条件进行喷射焊接的焊点表面匀称,喷射位置要更加集中。激光光束分布的不规则将影响到磁头折片组件的焊接合格率。能量、气压太大或太小都会对喷射焊接质量造成影响,容易产生焊接缺陷。通过参数优化实验找到较优的55微米喷射焊接工艺参数。针对55微米喷射焊接之后的静态仰角离散问题,分析其影响机理。数据显示55微米喷射喷射焊接工艺的热应力是造成微变形、影响静态仰角的主要因素,焊接夹具对产品的静态仰角影响细微,可以忽略;优化喷射焊接顺序和增加舌片支撑可以使产品的静态仰角得到改进。
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