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激光焊接工艺详解及趋势分析

导读: 无论是过去还是现在,大多数的塑料产品在装配完成后,都需要连接工艺对其进行封装。而塑料连接作为一种专门的工业技术,迄今为止已经有超过半个世纪的历史了。

  无论是过去还是现在,大多数的塑料产品在装配完成后,都需要连接工艺对其进行封装。而塑料连接作为一种专门的工业技术,迄今为止已经有超过半个世纪的历史了。最初,螺丝与粘合剂连接被广泛使用,但是这些工艺复杂而耗时。随着注塑成型工艺的不断发展,以及塑料在汽车工业中的应用愈加广泛,经济可行、可靠的连接工艺也得到了进一步发展。塑料焊接技术正是在这种环境下孕育而生的。面对固定成本不断增长的巨大压力,塑料焊接技术由于拥有降低成本的巨大潜力,因而在汽车工业以及其他多个产业中得到了更广泛的应用。

  创新的连接工艺

  目前,形形色色的焊接工艺已经被大家所熟知。最早出现的塑料焊接工艺是热板焊接,随后产生了超声波和振动等焊接方式,而激光焊接技术则是最新的发展成果。发展至今,包括摩擦焊接(振动焊接与旋转焊接)、超声焊接、微波焊接、高频焊接、热板焊接和激光透射焊接等在内的连接工艺正在世界范围内被广泛使用。同时,各种工艺之间也在为争取市场而竞争。

  每种不同的焊接方式都有其特有的优势与不足,使用何种工艺主要取决于材料的特性、具体应用以及对焊接结果的不同要求。如热板焊接,被焊接塑料组件要接触到热板上,显然,对于那些极易粘附到加热板的塑料种类来说,该工艺并不合适。而振动焊接则仅适用于平面器件的相互焊接,但是被焊接元件之间的相对运动易造成元件的损伤,而且这种焊接方式往往会产生一些塑料颗粒,因此其对环境的影响必须事先考虑到。

  相比之下,激光焊接技术则不受上述工艺因素的限制,而且兼具质量优势。随着激光器价格的不断下降以及一些新型应用的发展需要,先进的激光焊接技术正在被广泛认可。近10年来,在一些工业应用中,随处可见这种新工艺的身影。现在,没有其他任何一种塑料焊接工艺像激光焊接技术一样,能够拥有如此广阔的应用前景。

  激光焊接

  该技术诞生之初,不仅设备占地面积大,而且维护更是繁琐。随着体积更小、寿命更长的先进激光源的产生,使得激光焊接技术发生了根本变化,能够很好地保障工业化批量生产的应用需要。

  相对于其他工艺,激光焊接技术更具成本竞争力,尤其在汽车零部件生产中,其成本效率更突出。作为一种非接触焊接工艺,激光焊接仅在焊点处施加垂直压力,从而能够将产品受到的机械应力降至最低,以保证焊接质量。另外,在焊接过程中没有任何振动产生,因而不会对塑料壳体以及内部的各种器件带来损伤。

  现在,激光技术已经从一种实验室应用技术逐渐转变为塑料加工生产中的重要工艺选择。目前,该工艺可用于各种各样的电子塑料壳体的焊接,而这种标志性应用也极大地推进了激光塑料焊接市场的发展,其主要原因是,内部含有电子器件的塑料壳体无法使用超声波焊接,而螺丝与粘合方法的成本较高。

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