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1、激光焊接技術(shù)的塑料焊接應(yīng)用?塑料激光焊接技術(shù)最顯著的優(yōu)點(diǎn)是能生成精密、牢固和密封(不透氣和不漏水)的焊縫,而且樹(shù)脂降解少,產(chǎn)生的粹屑少,制品的表面能夠在焊縫周?chē)鷩?yán)密地連接在一起。近幾年來(lái),從事連接精密的、高價(jià)值制品的歐洲公司對(duì)這種非接觸技術(shù)表現(xiàn)出了濃厚的興趣。????在以前,由于缺乏適合的設(shè)備,缺少能夠被焊接的聚合物和適合的顏色種類(lèi),以及缺乏對(duì)于激光技術(shù)應(yīng)用潛力的了解,用于塑料的激光焊接技術(shù)一直處于停滯不前的狀態(tài)。????激光焊接作為一種連接塑料制品的專(zhuān)門(mén)方法獲得了承認(rèn),主要用于連接敏感性塑料制品(例如含有線路板),具有復(fù)雜幾何形狀的塑料件以及有嚴(yán)格潔凈要求的的塑料制品(例如醫(yī)藥設(shè)備)等等。
2、迄今為止,在歐洲,激光焊接已經(jīng)在以上的大部分領(lǐng)域獲得了應(yīng)用。在美國(guó)和加拿大,塑料加工商們正在小心觀察激光技術(shù)的成本,不過(guò),激光設(shè)備和塑料材料方面的進(jìn)展正在進(jìn)一步激發(fā)起他們使用這種技術(shù)的愿望。????在美國(guó),激光焊接看來(lái)似乎發(fā)展成為了特別適合某些應(yīng)用的連接方法,在這些應(yīng)用中,與其它焊接方法如超聲波焊接、振動(dòng)焊,熱平板焊接相比,激光焊接具有成本和性能方面的優(yōu)勢(shì)?,F(xiàn)在,激光焊接不為人們所熟悉是其得到廣泛應(yīng)用的最大障礙。????此外,新型原材料和添加劑的出現(xiàn)使激光焊接技術(shù)在焊接彩色塑料制品方面到達(dá)了一個(gè)新的高度。由于使用了新的著色劑技術(shù),使焊接兩種黑色的制品或者兩種透明的制品成為可能。為了改善原料對(duì)
3、激光的透射率或者吸收率,原料供應(yīng)商們也在不斷改進(jìn)現(xiàn)有的配方。????Leister公司的Novolas生產(chǎn)線,這條生產(chǎn)線使用了高功率的二極管激光器,每個(gè)二級(jí)管激光器的功率為25瓦或者更高。NovolasC型焊接機(jī)既是一臺(tái)特形焊機(jī),也是一臺(tái)點(diǎn)焊機(jī),它產(chǎn)生圓形的激光點(diǎn),激光點(diǎn)是通過(guò)光學(xué)裝置形成和聚焦的。激光點(diǎn)是固定不動(dòng)的,而制品則處于激光點(diǎn)之下,并且置于一張受程序控制的,具有伺服機(jī)構(gòu)的可在X和Y方向上進(jìn)行移動(dòng)的桌子上,這樣激光點(diǎn)就可以沿著整個(gè)焊接路線進(jìn)行移動(dòng)。(雖然Leister公司采用移動(dòng)制品,固定激光點(diǎn)的方法,但也可以移動(dòng)激光點(diǎn)而固定制品)。NovolasC焊接機(jī)可以焊接的最大區(qū)域面積為25
4、0x250mm。特形焊接在焊線的幾何形狀方面非常靈活,但焊接速度比較慢。更快的技術(shù)是“同步”焊接技術(shù),它的原理是將激光束校準(zhǔn)成一條直線或者曲線,這樣就能同時(shí)照射整個(gè)結(jié)合處,光束或者制品都不需要移動(dòng)。Leister公司的NovolasS型焊機(jī)使用了這種方法。????先不管同步焊接技術(shù)的速度,首先它在焊接幾何尺寸上就受到了限制。但是如果使用Leister公司的NovolasM同步焊接機(jī),這個(gè)缺點(diǎn)可以被克服。Leister公司向客戶提供用照相平版印刷術(shù)制造的薄膜掩膜。固定的激光束僅僅加熱制品上那些沒(méi)有被掩膜遮住的部分。這樣做的好處是更復(fù)雜的焊接形狀,例如圓形或者螺旋形,能夠使用這種方式照射加熱。而
5、且,掩膜能夠生成更細(xì),更精確的焊接縫,焊接縫能夠窄至0.1毫米(4密耳),而焊接縫的寬度不需要完全相同。NovolasM系統(tǒng)據(jù)說(shuō)特別適合于醫(yī)藥設(shè)備的微連接,它所采用的自動(dòng)化掩膜校準(zhǔn)裝置可以達(dá)到2微米的精度。????Leister公司的Zybko說(shuō)∶同步掩膜焊接所需的準(zhǔn)備時(shí)間比特形焊接所需的準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng),但據(jù)說(shuō)同步焊接在大批量生產(chǎn)時(shí)成本效益更好。????Bielomatik公司采用了一種叫“準(zhǔn)同步”焊接的技術(shù)(QSLW),該技術(shù)使用70到250瓦的固態(tài)釔鋁石榴石激光器。QSLW使用了高速的掃描鏡,可以使激光束每秒鐘掃描全部焊接縫40次。Bielomatik公司的系統(tǒng)據(jù)說(shuō)可以生成0.1毫米寬的焊縫
6、。????Bielomatik公司的Laser-TecQSLW系統(tǒng)應(yīng)用于制造奔馳汽車(chē)的電子開(kāi)門(mén)器。其他的應(yīng)用包括汽車(chē)空氣進(jìn)氣管上由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)裝置和中控鎖、變速箱、安全氣囊、油壓傳感器和發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器。????為了擴(kuò)大焊接區(qū)域,以焊接更大的制品,Bielomatik公司將多臺(tái)Laser-Tec系統(tǒng)組合在了一起。由兩臺(tái)激光器組成的系統(tǒng)能夠焊接最大560x280毫米的區(qū)域,其潛在用途是焊接車(chē)輛的駕駛艙,壓力容器,大型的集成傳感器。????Branson公司的同步型(S)的IRAM激光焊接裝置在比較低的系統(tǒng)成本下提供了更高的功率,Branson公司的Rooney稱,IRAM使用的是可擴(kuò)充的二極管激
7、光器組,擴(kuò)充單位為150瓦的功率,現(xiàn)在可以提供三種規(guī)格的激光焊接裝置∶小功率(150到450瓦)、中功率(600到900瓦)和大功率(900到1350瓦)。????英國(guó)的Herfurth公司的系統(tǒng),用于焊接汽車(chē)內(nèi)部的裝飾和保險(xiǎn)杠,或者用于醫(yī)藥設(shè)備。公司董事RichardIcke指出大部分的系統(tǒng)都是將低功率的二極管排列起來(lái),然后通過(guò)光纖將光收集起來(lái),再傳送出去。與此相反,Herfurth公司直接利用了高能量的二