塑料的激光焊接越來越成為一種規(guī)模化的生產方式。如果用戶對焊縫的質量有特殊要求的話，他們更樂于采用這種仍然還比較新的技術。設在瑞士R焧hi的西門子VDO已經采用半導體激光器，用于主要在室外使用高強度儀表盤的激光焊接。 相對于傳統連接工藝（比如超聲波、振動和熱風工具焊接），激光焊接工藝已經逐漸取得其市場地位。用戶也從它的眾多優(yōu)點中獲益，比如無接觸、溫和的能量應用等。有很多方式可將激光輻射應用到部件上，相應地產生了不同的焊接概念。除了輪廓焊接、同步和準同步焊接外，Leister公司還開發(fā)了掩膜焊接、Globo焊接以及其他方式。多種焊接方式和焊接概念的出現，使得用戶可以用最佳的方式實現其特定應用的需求。 問題：昂貴而復雜的連接 在生產用于能夠應用于戶外的儀表盤時，非常重要的一點是進行密封以防止水進入。這些儀表盤必須達到IP 69標準，在具體的應用中能耐受各種的介質。比如說，如果是在船體機構中，就需要能耐受燃料，同時還要耐受鹽霧。很多時候，只有使用特殊的橡膠密封才能達到這樣的要求。在位于瑞士小鎮(zhèn)R焧hi的西門子VDO，殼體部件是用搭扣接頭連接的，以便向密封施加需要的力。同時其他儀表盤的蓋板玻璃在安裝橡膠密封后用法蘭連接的金屬環(huán)固定。粘接是另外一種固定和密封的方法，生產專家批評這種工藝，原因就是它除了其它因素外，需要做粘膠處理。這三種方法有個共同之處就是成本比較高，需要額外的結構部件，比如搭扣鉤、橡膠密封、法蘭連接環(huán)，以及膠水之類的材料。因為增加了生產過程，所以使得成本上升。 游船上使用的儀器，每天都處在惡劣的應用環(huán)境中。 圓形儀表的PMMA蓋板玻璃用激光焊接到PC殼體上。激光焊接取得牢固緊密的連接 激光焊接為室外應用儀表盤提供了高效的連接和密封解決方案，能滿足質量要求，可以替代一些不那么令人滿意而其成本很高的工藝。應用時不需要增加固定部件。激光焊接焊縫可以達到密封和強度方面的嚴格要求。采用激光傳輸技術連接熱塑性塑料需要可透過激光輻射部件和激光吸收部件。儀表盤上的蓋板玻璃是透明的PMMA制成的，殼體用黑色PC制成，所以這些材料可以滿足焊接方面的要求。焊接部件通過夾具提供的壓力接觸緊密。熔合塑料所需的輻射能量從蓋板玻璃進入穿透連接平面，殼體吸收輻射能量，將其轉化為熱量，使其材料熔化。經過熱傳導后，蓋板玻璃的連接區(qū)域也熔化。連接過程結束后，熔化的材料凝固，形成牢固緊密的連接。來自于Leister公司的三套系統 西門子VDO從1999年開始采用塑料激光焊接，已經積累了豐富的經驗。他們決定將這種方法用于其他的產品，因此，來自于Leister科技公司的第三套系統在2007年被成功安裝。三種系統設計應用于不同的領域，各自有不同的生產能力。有一種四個一組工作的儀表盤是在標準的工作站生產的：用手動方式將部件放入激光工作站系統中，然后激光系統開始焊接。另外一套激光系統用于建筑機械的儀表盤焊接，要求能夠防水，該系統有一個旋轉工作臺，工人在工作臺的其中一個工位進行放置和取出操作，同時焊接過程在另外一個工位上進行，這樣能夠大大提高其生產能力。 電動船和帆船的儀器平臺 -Viewline是模塊化的結構。 三種不同的尺寸都是在一個相同的激光系統中焊接的。全自動過程 Novolas WS系列的第三套系統與產線傳輸系統集成。可視玻璃屏幕被焊接在Viewline產品系列的儀表盤殼體上，整個過程是全自動的。模塊化的儀表盤有三種不同的直徑，52、85和110mm。可廣泛用于各種用途，但主要是游船。所有的三種尺寸產品都是在相同的激光系統上生產的。機器可識別經過編碼的工件進料架，然后自動選擇適當版本的軟件，加載相應的數據和激光參數。對每種尺寸，不需要進行機器的重組，因為夾持系統也進行了專門的設計，可以夾持所有尺寸的工件。這樣就節(jié)省了機器重新裝配的費用，可以根據需要靈活地進行各種產品的生產。 NOVOLAS激光系統可以選配旋轉工作臺，或者和現有的傳輸系統組合， 還可以根據具體的應用需要進行定制。節(jié)省成本 與其他連接方法相比，塑料激光焊接不光在技術上是創(chuàng)新的，而且對于高強度焊縫而言還是一種很高效的方法。投資成本在一定程度上高于以上提到的其他方法，但是因為維護成本低、不需要使用其他部件以及激光系統在應用上的靈活性，很快就會收回投資。至少，焊縫的高質量，包括高密封性、焊接過程的可重用性，即可保證經濟上的優(yōu)勢。 作者Oliver Hinz是Leister科技公司激光系統產品經理