杜肯公司的IAS事業(yè)部是世界領(lǐng)先的塑料焊接和裝配解決方案提供商之一。我們一直在把新技術(shù)整合到我們的產(chǎn)品中。通過(guò)各種不同的應(yīng)用，我們發(fā)現(xiàn)有必要用各種不同的焊接工藝來(lái)滿(mǎn)足我們客戶(hù)的需求。使用新的激光焊接技術(shù)使我們能夠?yàn)榭蛻?hù)提其他焊接方法所沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)的焊接解決方案。
激光焊接工藝
塑料零件的激光焊接已經(jīng)成為了一種穩(wěn)健，靈活，精確的連接工藝。不管是具有復(fù)雜外形的零件的小規(guī)模生產(chǎn)還是大規(guī)模工業(yè)化制造，激光焊接均能保證高效率和靈活的裝配，激光焊接可以整合進(jìn)入自動(dòng)化生產(chǎn)線中。
這種在焊接過(guò)程中無(wú)零件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的高度可重復(fù)，清潔的工藝具有很多優(yōu)點(diǎn)。得益于其局部熱量輸入和低機(jī)械應(yīng)力，這種工藝能確保醫(yī)療器械，工業(yè)和消費(fèi)電子，以及汽車(chē)零部件中的敏感組件的焊接，而不會(huì)因?yàn)楦邷鼗蛘駝?dòng)而損壞內(nèi)部精密部件。
- 激光焊接工藝基本原理
- 激光焊接優(yōu)點(diǎn)
- 杜肯的激光焊接技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)
激光焊接的基本原理
激光焊接使用激光束來(lái)熔化接頭處的塑料并控制傳輸?shù)骄_位置的的能量的量。這種控制輸入能量的精確度水平取決于調(diào)整激光束大小的便捷性和用于精確定位以及移動(dòng)的可用方法范圍。
這種工藝和其他塑料焊接方法一樣取決于相同的塑料兼容性的基本要求，但是相較于大多數(shù)其他塑料焊接方法，激光焊接對(duì)樹(shù)脂化學(xué)和熔化溫度差別更具有包容性。幾乎所有的熱塑性塑料都可以通過(guò)使用適當(dāng)?shù)募す庠春秃线m的接頭設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行焊接。
在用激光投射焊接（TTLW）中，零件被預(yù)裝配并夾緊在一起，以使兩個(gè)零件的結(jié)合面接觸更緊密。激光束通過(guò)位于上面的“透光”零件進(jìn)入兩個(gè)零件間的結(jié)合面并被下面的吸光零件所吸收，并將吸收的紅外能量轉(zhuǎn)換為熱量。熱量通過(guò)下面的吸光零件被傳遞到上面的透光零件，使熔體通過(guò)結(jié)合界面流動(dòng)并形成熔接。由于零件間的熱傳遞需要零件的緊密接觸，因此零件組件間的精確定位和夾緊是非常重要的。炭黑和特殊設(shè)計(jì)的吸收劑被混合在樹(shù)脂中或者涂在零件表面來(lái)保證下面零件對(duì)紅外輻射的吸收。
TTLW焊接技術(shù)依賴(lài)于下面零件上的吸收劑，這限制了激光焊接對(duì)零件組件是“透明-透明”或“透明-彩色”的醫(yī)療器械，電子和其他消費(fèi)品制造的加工適用性。
杜肯的工程師通過(guò)集成最新研發(fā)的2微米激光焊接系統(tǒng)成功克服了這個(gè)障礙。該激光的特點(diǎn)是其大大增加了透明聚合物對(duì)激光的吸收，并能確保對(duì)光學(xué)透明零件的高度可控的熔化厚度。這大大改善并簡(jiǎn)化了用于醫(yī)療器械行業(yè)的透明聚合物的激光焊接技術(shù)，醫(yī)療器械行業(yè)現(xiàn)在可以充分利用這種先進(jìn)的裝配技術(shù)帶來(lái)的好處。
激光焊接的優(yōu)點(diǎn)
接頭特點(diǎn)
- 溢料少或無(wú)溢料。外表干凈，美觀。
- 無(wú)顆粒物，殘留或其他碎片產(chǎn)生
- 局部熱量輸入
- 無(wú)接觸工藝，在焊接過(guò)程中對(duì)內(nèi)部部件的機(jī)械應(yīng)力水平最小
- 優(yōu)良的結(jié)合強(qiáng)度，長(zhǎng)期穩(wěn)定性
- 可實(shí)現(xiàn)氣密密封
- 減少殘余應(yīng)力
- 可進(jìn)行復(fù)雜形狀零件焊接
裝配過(guò)程
- 無(wú)接觸，使治具磨損和治具再加工成本最小
- 過(guò)程可調(diào)整性和精確性
- 過(guò)程可重復(fù)性-焊接過(guò)程中高度可控的，一致的熱輸入以及精確夾緊，零件間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，確保了高度可重復(fù)的焊接過(guò)程以及一致的接頭質(zhì)量。這能夠降低廢品和質(zhì)量控制成本。
- 無(wú)需耗材
- 維護(hù)需求小，壽命長(zhǎng)
- 設(shè)備成本低。激光系統(tǒng)的初始投資成本一般比較高，然而，如果考慮整個(gè)生產(chǎn)鏈和經(jīng)營(yíng)成本，激光焊接工藝能節(jié)省很多資金，因?yàn)槠洳僮骱途S護(hù)成本明顯低于其他焊接方法
杜肯的激光焊接技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)
- 高尖端定制治具-精確零件定位和夾緊對(duì)激光焊接工藝是非常重要的。所有用于激光焊接應(yīng)用的治具都是在建有激光工作站的美國(guó)工廠進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造的。這使杜肯的工程師能夠更好地控制整個(gè)制造過(guò)程和發(fā)貨時(shí)間。我們的治具工程師和數(shù)控機(jī)床操作工在制造或裝配過(guò)程中可以隨時(shí)討論并決定是否需要進(jìn)行修改。
- 光束傳輸：光纖電纜，掃描頭（鏡子根據(jù)適當(dāng)波長(zhǎng)進(jìn)行噴涂），聚焦光學(xué)器件以及可編程的多軸伺服級(jí)。
- 機(jī)器人和伺服技術(shù)。焊接大型零件時(shí)，杜肯系統(tǒng)利用伺服電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)并精確定位激光。伺服技術(shù)也可用來(lái)移動(dòng)零件而不是激光束，從而簡(jiǎn)化激光束傳輸配件并減少系統(tǒng)成本，同時(shí)保持其焊接大型零件的能力。
- 可用工作單元設(shè)計(jì)或自動(dòng)化生產(chǎn)線集成。杜肯的設(shè)計(jì)平臺(tái)支持任何程度的自動(dòng)化-從獨(dú)立工作單元到完全集成化的系統(tǒng)。杜肯與自動(dòng)化設(shè)備制造商之間保持有良好的合作關(guān)系，可以滿(mǎn)足客戶(hù)的任何具體需求。
- 零件搬運(yùn)，裝卸。零件裝載裝置包括手動(dòng)和自動(dòng)滑動(dòng)夾具，快換治具和零件識(shí)別技術(shù)。機(jī)器人裝載是一種用于自動(dòng)化生產(chǎn)線的裝置。利用各種傳感器的機(jī)械，壓力和真空技術(shù)可用于零件精確定位和夾緊。
- 激光安全罩。所有激光安全罩都是I級(jí)激光密封的，并且在適當(dāng)?shù)那闆r下，使用激光安全玻璃觀察窗。有時(shí)候會(huì)使用光柵保護(hù)門(mén)來(lái)保護(hù)并防止操作者在操作，設(shè)置，或自動(dòng)化零件搬運(yùn)時(shí)接近夾具/焊接區(qū)域。所有操作門(mén)都有安全互鎖。
