激光与红外线扩展焊接潜能

作者：美国Plastics Technology杂志    来源：PT现代塑料

欢迎访问e展厅 展厅 9 塑料焊接机/熔接机展厅 塑料焊接机, 超声波焊接机, 塑料焊枪, 塑料熔接机, ... 三维塑件激光焊接的突破是焊接领域的几个创新之一，它不再需要传统的夹具系统。其它成果包括有伺服驱动的更大应用、管理四个超声波焊接机的电脑控制系统、和测量塑件激光焊接能力的首台导光装置。 三维塑件焊接的第一次 瑞士Leister公司宣称其Globo或球体焊接系统是首个焊接三维塑件不要用夹具系统的。激光在连续的焊接工艺中沿着一个轮廓移动。通过气体支撑、无磨擦的旋转玻璃球，激光被汇聚于接合面之上。玻璃片既汇聚激光能量，也可作为一种工具，向接合板上的每个点上垂直施加机械压力。 以前，激光焊接需要两个塑料件必须被夹在一起，通常是用玻璃。现在，激光头成为了夹合媒介。市场经理Marcel Pironato称：“依靠集成到激光头中的机械夹具，当激光头在塑件上方移动时，我们进行夹合。” Globo焊接系统不仅开拓了在三维塑件中的机会，而且消除了塑件尺寸上的限制。大型平面塑件以前需要很大压力来焊接，现在可以由Globo系统进行焊接了。大型电视机部件以前需要昂贵的夹具，现在也可以不用夹具就进行焊接了。 在各种应用中，汽车前灯装配是最具前途的。Globo焊接工艺将取代需要固化时间耽搁的双部件环氧树脂粘接系统，以及产生微粒的振动焊接。另一家焊接设备供应商LaserQuipment正极力鼓吹用复合型激光来连接三维塑件，把传统红外线焊接系统的成本效益与激光焊接的效率结合在一起。卤灯放出的红外光汇聚于焊缝上与激光束相同的点上。它平均地分配焊板的受热，使周期更快，与传统激光仿形焊接相比所需能量较低。以同样的激光能，焊接1.5mm厚的PP样板，加焊速度是传统焊机的两倍之多。 LaserQuipment公司也推出了TMG Vario，测量塑料导光性的第一批装置之一，目的是要确定出塑料是否可用激光焊接。 Gentex公司近日宣称其激光焊接涂料满足了USP VI级别的生物适应性要求。这意味着以Clearweld涂料焊接的医疗设备将获得FDA许可。Clearweld涂料是作为石墨的替代品而被使用的，将激光能转变为热能。涂料在接合点被涂上，或者被混合到树脂中。这些吸光材料为多种的热塑料提供了色彩灵活性。 巴斯夫为激光焊接推出了两种近红外线吸收剂。Lumogen IR 788和765是高度透明的添加剂，色泽低，所以透明塑料可以被用作吸收激光能量，用于焊接。 更佳的红外线焊接 在红外线焊接方面，Heraeus Noblelight公司将推出首个以石墨为基础的红外线发射器，据称可产生快速反应和高热量输出。石墨发射器提供的热量输出是卤灯的三至五倍，持续时间要长出四至五倍。石墨发射器的发热效率是200 瓦/in.，而其它类似镍铬铁合金和陶瓷发热器的中波热源只有30-40瓦/in.。在高输出系统，石墨发射器产生更多的控制，效率更高，成本更低。石墨发射器也消除了信号嗓音，不需要专门的保险丝来应付高的急冲电流。它们产生波长峰值，与多数塑料的吸收波长是相等的。 Kubota研究协会在TTIR焊接工艺的最新成果是焊接垫圈。这种可注塑的材料含有少量的分散于热塑料或TPE中的红外线吸收剂。这种顾客定制的垫圈被放置在待焊接的两个部件之间，加压以使垫圈保持到位。集中起来的红外光能通过了透明的顶部，并加热垫圈，它熔化并流动，将焊接缝填满。这种方法利用了三维形状的焊接，在待连接的组件之间不再需要平滑而精确的配合。 伺服提升控制 Branson公司在其最新激光焊接系统中，加入了伺服驱动L-368 Fai。和其它激光焊接设备制造商一样，Branson增加伺服驱动是为了更大的定位控制和可重复性。该系统也综合了Branson最新的第三代激光闭环控制器。该机与Branson的IRAM-300机型相近。公司选用了齿轮油缸，而不是油压台驱动，目的是减少灰尘和嗓音，并提高精确度和控制。 Branson的新式振动焊接器M-624 Hi RS有着伺服驱动，能更好地控制定位，红外线预加热能力也更强，实现了更大的焊接强度和更严格的组装偏差。连接板的红外线预加热也消除了微料，振动头的灵活制动明显增加了焊接强度。 Forward技术公司已经通过一种大型伺服控制装置，扩大了热板焊接机的品种。这是该公司对业界越来越多需求伺服系统所做出的反应，提供了更高水平的控制和可重复度，周期时间更快。 Forward已经生产出小型伺服控制的热板焊接机，称新型VS-1445是行业内最大的伺服控制装置，可焊接部件的最大尺寸达14印5印8印ave Kralovetz认为新产品是热板焊接控制领域的终极产品。 有了伺服控制，工装的硬停机不再出现，通过改变控制环境，实现了熔体和焊接深度的最大可调节性。不再需要机械变化。熔体和焊接阶段受到严密地控制。该装置可用于汽车、医疗和电器产品中。 Branson已经推出了可管理多达4台超声波焊接机的电脑控制系统。以前的控制系统只能一次处理一台焊接机。2000mc Net包括了图形用户界面，能管理数据。该公司正在开发管理8台焊接机的控制装置。 Branson也正推出超声波电源控制器，具有多个界面，可集成到专用机器或生产线当中。Professional Compact具有机载智能装置，能让用户捕捉信息、上网和排除故障。 更刚硬的结构 在超声波焊接方面，Sonics & Materials公司推出了20kHz的气动压机，据称比其它机型更为刚硬，偏差被减至最小，精度和性能都有提高。2055型压机以最新设计的压铸底座为特色，使偏差发生的可能性减少了30%。 超声波压机也以360°旋转的高效转机为特色，能简化放射角分布。 Dukane公司正推出两种新型振动式焊接机，据称能以高可靠度和较短的焊接时间来处理多种的工装。中等规格VWB3500 (965×455 mm)和较大规格VWB3700 (1320×610 mm)以玻璃增强型树脂和工程塑料为目标。 Dukane称电磁振动头特别耐用，不需要润滑，因为它们没有承载面。改良振动头能实现较短的焊接时间，以适应高频下的沉重工装。 振动焊接器以刚硬构造为特征，包括了四轨升滑装配和框架是方形钢管的升降台，能实现向塑件高效地传输振动。组合的结构令焊接人员能轻松地安装和搬运，而那些有着单个硬壳的装置就需要现场的装配了。Dukane业务经理Tom Kirkland称该机器的价格定于中低档水平，但具有高层次的特点，如方便的电源插座、作业内光等。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (1/27/2005)