美國黑福斯公布一項最新激光塑料焊接技術
2007-11-07 13:46:43
激光焊接的基礎是超過連接的母材強度的接頭可以通過向連接的母材發(fā)射高能激光束，母材吸收、熔化并融合在一起的過程來實現(xiàn)。傳統(tǒng)的激光焊接技術依靠光纖來傳輸激光，結果焊縫寬度僅有1mm左右，這一局限使激光焊接大構件或幾何形狀復雜的塑料構件成為一個費時又困難的工序。
但黑福斯公司研制的雙極高能激光系統(tǒng)，焊接接頭的寬度可達20mm，因而能對大尺寸熱塑材料進行焊接。這項技術已成功地應用于聚丙烯!聚碳酸酯及薄膜材料的焊接。據(jù)該公司介紹，這項技術也可進行不同材質塑料之間的焊接，如泡沫塑料和塑料薄膜之間，以及塑料模具之間的焊接。
這項技術的推出，對塑料使用大戶之一的包裝業(yè)來說，無疑是一個好消息。塑料用作包裝材料由來已久，但為保證其連接性和密封性，主要還是采用化學膠粘聯(lián)結和熱塑加壓聯(lián)結，存在的主要問題是浪費材料，并且連接和密封的可靠性較差。在食品。、化學品等包裝中，采用焊接技術的優(yōu)勢非常明顯，除了焊縫較寬外，施焊時不直接接觸塑料，這是靠一套非接觸系統(tǒng)來保證的，這樣不會有產(chǎn)品污染問題，也不需添加黏結劑或熔劑。當使用聚烯烴類塑料時，不必添加輔料或母材預熱，直接施焊即可取得密閉性較好的接頭。
另一個優(yōu)越性是雙極激光系統(tǒng)高度可控，能量穩(wěn)定，所以焊接接頭質量一致性好，有較高的可靠性，可對極薄的材料進行超精細焊接。雙極激光系統(tǒng)對焊接構件的尺寸和幾何形狀沒有限制。
專家預測，這項技術在包裝行業(yè)至少有以下幾個應用潛力：
首先是需要有較高密封要求的產(chǎn)品包裝。包括奶粉、食鹽等食品和晶體類化學藥劑和化肥等工業(yè)品的密封包裝。這類產(chǎn)品較易潮解，其包裝既要考慮密封性，又要防止密封過程中帶入污染物，塑料袋雙極激光焊接的無接觸性正可以符合這個要求。
其次是塑料容器成為鐵質或紙質容器的替代。在濕度大的環(huán)境下，紙質包裝易受潮變形，抗震抗沖擊性能變差，用塑料板材焊成帶蓋的容器，顯然可以克服這些不利因素。在高鹽、高腐蝕性氣體的環(huán)境中，鐵質或鋁質容器會生銹腐蝕，也為塑料容器提供了用武之地。由于激光焊接塑料容器的工藝簡單，成本也不高，重復使用性好，因此取代紙質或鐵質容器、大規(guī)模進入日常生活是可以期待的"而且利用雙極激光焊接技術，可以制作塑料異型容器或異型托架，應用領域為各種玻璃、水晶、陶瓷工藝品及易碎或抗沖擊要求高的精密儀器。這類產(chǎn)品目前主要靠泡沫塑料和木托架來防震，前者用料多，需要單制模具。后者抗沖擊性能稍差"用雙極激光焊接技術來制作這些異型托架，克服了上述不足、成本不高，效果又好，靈活性強，這雙極激光焊接技術的各項優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的應用領域。
