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德国及其合作伙伴开发用于塑料部件的激光接合方法

发布时间: 2020-07-20 15:15:25   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:

 

在最近成功完成的德国研发项目SeQuLas中,弗劳恩霍夫激光技术研究所(ILT)和另外三个工业合作伙伴开发了一种新的焊接工艺,可以在透明塑料部件中实现最小的焊缝。

该工艺使用光纤激光器,因为光纤激光器具有显着的优势:其波长与塑料能很好吸收的波长相匹配,从而不需要额外的吸收剂。此外,该工艺适合医疗技术,可以提高此类部件工业生产的灵活性和效率。

弗劳恩霍夫激光技术研究所利用波长1940nm的光纤激光器作为光源,因为塑料对该波长的光具有较强的吸收能力,因此不需要额外的吸收材料,芯片的透明度在激光处理过程中不会受到影响。但是,这种无吸收材料的激光焊接存在一个问题:吸收会形成一个热影响区(heat-affected zone, HAZ),热影响区沿组件整个横截面垂直延伸。熔化过程中的热膨胀会促进气孔和裂纹的形成,从而导致接缝结构泄漏。另外,材料有弯曲的风险,尤其是在扁平部件中。

弗劳恩霍夫激光技术研究所利用准同时照射(Quasi-simultaneous irradiation)减少受热区域垂直扩展。在此过程中,在扫描仪系统的辅助下,沿焊接轮廓高速引导激光束多次照射,这样,整个接缝轮廓被同时加热。第二步,利用集成在光束路径中的高温计测量焊接过程中组件中的温度,对温度偏差迅速做出反应,有效地控制激光功率,确保均匀接缝焊接。

SeQuLas项目是弗劳恩霍夫激光技术研究所与另外三个工业合作伙伴于2017年启动的项目,该项目由LeitmarktAgentur NRW的“Produktion.NRW”计划资助,缩写词SeQuLas代表“分段准同时激光照射(segmental quasi-simultaneous laser irradiation)”。

 

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