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激光焊接技术在多领域的原理及应用

2018-09-20 19:29:03 「诺聚机电设备」 阅读

激光塑料焊接原理:

透射激光焊接技术是指将透光与吸光两种热塑性工件用夹具夹在一起,透光材料在上,吸光材料在下,施加一定压力。激光束穿透上部透光工件,传输能量损失很小,到达下部的吸光材料表面,因光透不过去,光能转变成热能,使其表面熔化,同时热量也以传导方式,从底面传递到与其压接的透光工件的接触面上,使其塑化,从而实现激光热熔焊接。

在激光投照的同时,根据不同的应用需求,对工件施加相应的压力,使两部分结合在一起,这是激光塑料焊接过程的关键,保证了这种技术的彻底的可靠性。把两个工件卡压在一起是热能高效传导的保障,因此稳定一致的卡压对焊接过程的质量极为重要。

激光塑料焊接优势:

经济优势:产品研发速度快、总购置成本低、高灵活性、生产周期短、生产方案简单。

技术优势:可选在线过程监控、焊缝视觉质量高、无粉尘、无颗粒、机械应力低、无表面损伤。

激光塑料焊接技术应用:

1.在汽车领域的应用

(1)车用电子传感器,现代乘用车配备了许多传感器以提高乘客的安全防护与舒适程度。当传感器装配有敏感电子元器件时,激光加工的优势就凸显出来。激光焊接传感器壳体取代了螺丝连接、胶粘、树脂灌封等工艺,既安全可靠又方便经济。不仅如此,激光焊接过程还被完整记录以备将来质量追溯。

(2)电子驾驶系统控制器,内部电子器件先用激光热铆合技术固定,然后激光焊接上盖,形成密闭封装壳体,仅有透射激光焊接可以完成这项工作。

(3)汽车座椅腰托调节阀门,该应用要求焊接密闭性非常高,需要将工件焊缝外部轮廓与内表面同时压紧焊接才能满足要求。

(4)汽车胎压检测系统,Sensata子公司Schrader在OE传感器的Fraday、Gen Gamma和HSSI产品线上就选择PA6或PA66材料用于激光塑料焊接工艺,设备方面,配备的大都是LPKF的InlineWeld 6600系列设备,该设备配备了输出功率达50-300W的980nm高功率半导体激光器,这确保了焊接结合力和气密性的最优化,而这两项性能是气密元件的关键参数。焊缝处的紧密度可达IP67,类似于大多防尘防水的高端手机。其他的优势还有:焊接后不会在表面产生焊痕,焊缝处无机械负荷。此外,由于激光聚焦的精准输出,焊接时不会对光斑以外的精密元件造成损伤。

2.在医疗领域的应用:当对焊缝宽度的要求达到微米级时,激光塑料焊接是解决方案中唯一经济的方式。该项技术用于医疗领域的其它方面包括:生产方式灵活多样,无应力加工,制程清洁卫生、高精度等一系列优势可确保产品高质量。

1)用于多种分析微型实验室,医用微流体器件结合了多种特殊高需求: 长达数米的极高精度焊缝且绝对不允许有任何外来污染物、 添加剂、粘合剂。只有激光塑料焊接可以满足这些苛刻要求。

(2)激光塑料焊接的典型产品,这种造口手术用袋自2003年开始使用激光塑料焊接进行批量生产。焊缝被隐藏在内部,满足对洁净程度和产品品质的最高要求。在这个应用上,激光技术还有能量施加量小、易精确控制的优点。

(3)装配微型实验设备的传感器,激光焊接的微流体料仓是一个完整且高度专业的微型化验室的组成部分,这种新产品为缺少尖端实验设备的手术室与诊所开拓了新的机会。料仓的接合线有两米长,要求无粉尘,接合面上无粘合剂,完全密封且流道横截面积一致,使得LPKF激光焊接技术成为必然选择。



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