新激光焊接工艺诞生！可实现热塑性塑料与金属大面积“无缝衔接”

2022-02-22 14:44

迄今为止，聚合物组件的激光焊接工艺主要用于制造窄焊缝，例如用于微流控应用或用于焊接电子组件和容器。在较大的连接表面上连接热塑性塑料，则需要较大的激光光斑。

然而，它通常只能以恒定的强度分布将能量引入工件。这与曲线尤其相关：在曲线的外部区域，传统方法中应用的能量太少，而在内部区域应用的能量太多。

在最近曝光的一项研究中，基于一种新型的带有九个单独激光点的焊接头，热塑性塑料可以在大面积上连接到金属材料上。

据悉，在德国联邦教育和研究部资助下，LZH与6家合作伙伴合作，共同开发激光焊接头设备和工艺。

在MULTISPOT项目中，德国汉诺威激光中心（LZH）与四家中小型企业（SME）和两个相关合作伙伴共同开发了一种新工艺，在大面积上将热塑性塑料与金属连接起来。

为此，neoLASE和Coherent开发了一个具有九个单独可控二极管堆的二极管单元。该激光器光斑的激光功率可以独立调节。利用Sill optics公司专门开发的光学元件，还可以灵活调整强度分布。

通过这种方式，可以根据材料的局部厚度和性质以及焊缝几何形状调整焊缝中的温度。LMB Automation GmbH随后将这些部件组合在一个焊接头中。PRIMES GmbH的一个测量装置使这项开发成为可能，该装置首次可以测量多焦光学。

新焊头的工艺由来自LZH的科学家开发。为了实现热塑性塑料与金属的最佳连接，他们提前开始了金属部件的构建。接着，他们加热工件的金属部分，使塑料通过热传导熔化并牢固地连接到金属上。使用该工艺，他们成功地将热塑性门元件连接到金属框架上。

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