为中国市场提供先进的激光焊接技术

作者:必能信 文章来源:PT塑料网 发布时间:2018-09-09
随着产业升级,一些领域如汽车、医疗设备等都对塑料部件的焊接质量、清洁性和美观度等方面提出了更加严苛的要求。在某些应用中,传统焊接技术已无法满足客户的要求,而激光焊接技为解决这些难题提供了一种很好的替代方案。

激光焊接是一种以特定波长的光束为热源的、非接触式焊接方法。与传统塑料焊接技术相比,激光焊接可以实现均匀、美观的效果,且基本无颗粒,不产生摩擦位移,对材料的适用性更强,焊接强度高。正因为如此,激光焊接技术在全球范围内日渐普遍。

过去,一些因素影响了激光焊接技术在中国市场的大规模应用,概括起来主要有两方面:一是中国的塑料加工企业主要集中于低成本产品的生产,在此情况下,设备的投资成本显得尤为重要,而激光焊接设备高于其他传统焊接设备的价格使其应用受到影响;二是国内缺乏熟悉激光焊接的工程技术人员。

然而,人们对塑料制品的质量、美观性的要求越来越高,加工商将们不得不更新焊接技术以提升自身的竞争力。此外,中国已成为名符其实的“全球工厂”,越来越多的国外产品转移至中国生产,这也将更多的激光焊接设备和技术带到了中国。

必能信在塑料激光焊接领域拥有逾15年的经验,能为加工企业提供宽光束扫描焊接(Wide Beam Scan welding)、轮廓线追踪焊接(Contour welding)以及利用波导器的透射式同步焊接(Simultaneous welding)等激光焊接技术。

其中,宽光束扫描焊接适用于大表面的焊接应用,以及诸如高密度或低密底聚乙烯薄膜的塑料复合薄膜焊接,后者难以通过超声波焊接等其他焊接方式实现。宽光束扫描焊接的具体原理是,激光能量通过独特的波导器(waveguide)被引导用于焊接,而不是被费掉,因此可以达到比“掩膜焊接”更高的效率。

宽光束扫描焊接的具体原理是,激光能量通过独特的波导器(wavegaide)被引导用于焊接,而不是被费掉,因此可以达到比“掩膜焊接”更高的效率
宽光束扫描焊接示意图

轮廓线追踪焊接能为开发应用提供更大的灵活性,特别适用于研究、开发或小规模生产。此工艺通过简单地改变轮廓线的路径和功率密度,可以焊接不同图案。

不过,宽光束扫描焊接和轮廓线追踪焊接的应用有一些局限,它们要求工具与工件之件的相对运动,且焊接周期长。另外,这两种技术的焊接深度有限,不适用于翘曲的大型部件。

而利用波导器的透射式同步焊接是必能信专利的创新技术,可以用于绝大多数的应用中。采用了必能信专利技术的波导器能有效将激光混合,使其均匀地照射到焊接区域。由于激光是同时照射两个被焊接的工件,所以熔接时间更短。另外,此技术表面功率密度较低,因此引起工件材料降解的可能性也随之降低。相较于其他焊接技术,利用波导器的透射式同步焊接适用于更大型的工件。

利用波导器的透射式同步焊接是必能信专利的创新技术,可以用于绝大多数的应用中。图中所示为必能信专利的同步透射激光焊接技术示意图
必能信专利的同步透射激光焊接技术

此外,必能信还提供采用了独特光纤组 (bundle)的模具。借助这种模具能以多角度完成焊接,这使得从前不太可能通过焊接实现的应用成为可能,如复杂几何形状工件的焊接,或工件没有移动空间的焊接。

必能信还提供采用了独特光纤组 (bundle)的模具。借助这种模具能以多角度完成焊接,这使得从前不太可能通过焊接实现的应用成为可能
必能信的激光焊接模具

激光焊接技术应用的主要障碍在于初期投资比较高,但在维护方面,激光焊接与其他焊接工艺的成本基本没有差异。如果使用得当,唯一的消耗就是电力。

 

关于必能信

必能信成立于1946年,总部位于美国康涅狄格州丹博里,是美国艾默生电气集团所属子公司,同时也是艾默生自动化解决方案业务平台的成员。1993年,必能信进入中国,在上海建立了其在亚洲最大的生产和销售配套服务基地,也是国内大型综合性超声设备生产和技术开发企业之一。

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