為配合激光焊接的發(fā)展,塑料生產(chǎn)商均積極研究能夠配合激光焊接的材料。杜邦公司指出,聚合物對近紅外線激光的透射率至少達到20-50%,才能獲得優(yōu)良的焊接效果,而絕大多數(shù)的本色塑料和很多有色的半透明塑料都達到此透光率要求。換句話說,絕大部分塑料都能夠被激光焊接。
Novolas M型焊接機該機使用[同步]掩膜焊接技術(shù)。向客戶提供以照相平版印刷術(shù)制造的薄膜掩膜,用來掩蓋制品不需焊接的部分,固定的激光束只加熱制品上那些沒被掩遮的部份。這種技術(shù)的好處是解決了S型焊接機的焊接幾何尺寸所受到限制。再復(fù)雜的焊接形狀,例如圓形或螺旋形,均能使用這種方式。此技術(shù)能生成更細更的焊接縫(焊接縫只有0.1mm),而且焊接縫的寬度可以變化。雖然同步掩膜焊接所需的準備時間比特形焊接較長些,但在大批量生產(chǎn)時,成本效益更好。Novolas M系統(tǒng)特別適合醫(yī)藥設(shè)備的微型連接。
激光焊接的流程和方法 激光對熱塑材料的焊接主要是采用激光透射焊接的方法。此方法對被焊接的兩種材料性質(zhì)有一定的要求,也就是上面的熱塑層對采用的激光波長是透明的,而下面的熱塑層能吸收激光能量。激光束透過透明的上層材料到達下層材料,下層材料的表面因吸收激光能量而熔化,此時在一定的壓力下兩種材料通過分子聯(lián)接而被焊接在一起。由于激光是非機械接觸的聚焦在下層材料的表面,激光引起的熱效應(yīng)是局域的,所以此方法可避免對被焊接材料的機械和熱損傷。目前熱塑材料總加工的20%左右是基于激光焊接的。
自從激光問世 ,人們就開始研究如何把激光作為工具來對材料進行加工。早在上個世紀70年代,汽車工業(yè)就開始嘗試用激光來進行材料加工。在工業(yè)上個用激光進行塑料焊接實際應(yīng)用的是1998年Marquardt公司用半導(dǎo)體激光器批量制造電子汽車鑰匙,黑色聚合物 (PA)材料的鑰匙蓋子被焊接到同樣是黑色但對激光波長透明的PA鑰匙殼上。