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在汽車工業(yè)中，塑料的使用日益增加。同樣的，材料和元部件的整合意味著塑料的焊接方法日漸成為一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)。已有的技術(shù)如超聲波焊接，熱板焊，以及粘合技術(shù)各有所長，但是這些技術(shù)存在不少局限性，如在加工過程，可焊接材料方面有限制，費(fèi)用昂貴，或是需要使用專門工具。然而，針對這些技術(shù)的限制，出現(xiàn)了一種新型技術(shù)。注入到液壓缸設(shè)備，讓其運(yùn)行更加速度。高功率二極管激光器的商業(yè)化和傳輸焊接技術(shù)的發(fā)展從根本上改善塑料焊接的能力，它已發(fā)展到有可能促使激光焊接成為塑料加工的關(guān)鍵加工技術(shù)。
高功率二極管激光器
高功率二極管激光器是基于固態(tài)技術(shù)而發(fā)展起來的，因此，它們可靠性好，典型的最少設(shè)計(jì)使用壽命在10,000工作時(shí)左右。它們也對已有的激光器類型帶來了進(jìn)一步的顯著改善，在結(jié)構(gòu)緊湊性，光束尺寸，電光效率以及資本和運(yùn)行費(fèi)用方面。例如，250W的激光頭裝置尺寸僅260×125 x 125mm，重5 kg。輔助設(shè)備僅有一個(gè)小的控制面板和一個(gè)冷卻裝置。組合控制系統(tǒng)與冷卻裝置的系統(tǒng)也可用。激光頭緊湊的結(jié)構(gòu)使它可以被直接安裝到機(jī)械手上，從而具有多軸加工能力。如果需要的話，光束也可以通過光纜來傳輸。
二極管激光器的電光效率大于30%，相比于CO2和Nd:YAG激光器，各自的效率值分別為10%和4%。目前現(xiàn)有的高功率二極管激光器輸出功率大于6KW，這樣的強(qiáng)度足以滿足熔覆，焊接，以及金屬的表面熱處理。然而，在汽車工業(yè)方面，激光焊接初始應(yīng)用是在連接聚合物方面。雖然熱塑性塑料易于吸收遠(yuǎn)紅外波段的輻射能，但是對于二極管激光器產(chǎn)生的近紅外光卻是透光的。大部分能量不被聚合物吸收。然而，可以通過有選擇的加入添加劑如色素，填充劑，強(qiáng)化劑等來使塑料吸收激光能量。
傳輸焊接
傳輸焊接技術(shù)利用了聚合物和添加劑的不同吸收和傳輸特性，采用了具有某種重疊的形態(tài)來實(shí)現(xiàn)焊接。通過仔細(xì)的選擇材料和添加劑，使得接點(diǎn)的上半部分可以透射激光而下半部分則被設(shè)計(jì)成可以吸收足夠的激光能量，這樣使得界面熔融，從而實(shí)現(xiàn)焊接目的。在這方面的應(yīng)用中，碳是很理想的添加劑，因?yàn)樗子谖斩O管激光器的能量。激光傳輸焊接與現(xiàn)有的塑料焊接技術(shù)相比具有許多的優(yōu)勢。與振動(dòng)/超聲焊接不同，激光傳輸焊接是非接觸加工，這樣比較不容易對敏感元件，比如含有電子線路的元件，造成損壞。此外，它幾乎不需要什么專門工具，而大部分振動(dòng)/超聲，熱板焊接系統(tǒng)都需要許多專門的工具來對元件進(jìn)行加工。