美國(guó)黑福斯公布一項(xiàng)最新激光塑料焊接技術(shù)
2007-11-07 13:46:43
激光焊接的基礎(chǔ)是超過(guò)連接的母材強(qiáng)度的接頭可以通過(guò)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(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)的激光焊接技術(shù)依靠光纖來(lái)傳輸激光，結(jié)果焊縫寬度僅有1mm左右，這一局限使激光焊接大構(gòu)件或幾何形狀復(fù)雜的塑料構(gòu)件成為一個(gè)費(fèi)時(shí)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(dá)20mm，因而能對(duì)大尺寸熱塑材料進(jìn)行焊接。這項(xiàng)技術(shù)已成功地應(yīng)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(xiàng)技術(shù)也可進(jìn)行不同材質(zhì)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(xiàng)技術(shù)的推出，對(duì)塑料使用大戶(hù)之一的包裝業(yè)來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是一個(gè)好消息。塑料用作包裝材料由來(lái)已久，但為保證其連接性和密封性，主要還是采用化學(xué)膠粘聯(lián)結(jié)和熱塑加壓聯(lián)結(jié)，存在的主要問(wèn)題是浪費(fèi)材料，并且連接和密封的可靠性較差。在食品。、化學(xué)品等包裝中，采用焊接技術(shù)的優(yōu)勢(shì)非常明顯，除了焊縫較寬外，施焊時(shí)不直接接觸塑料，這是靠一套非接觸系統(tǒng)來(lái)保證的，這樣不會(huì)有產(chǎn)品污染問(wèn)題，也不需添加黏結(jié)劑或熔劑。當(dāng)使用聚烯烴類(lèi)塑料時(shí)，不必添加輔料或母材預(yù)熱，直接施焊即可取得密閉性較好的接頭。
另一個(gè)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(zhì)量一致性好，有較高的可靠性，可對(duì)極薄的材料進(jìn)行超精細(xì)焊接。雙極激光系統(tǒng)對(duì)焊接構(gòu)件的尺寸和幾何形狀沒(méi)有限制。
專(zhuān)家預(yù)測(cè)，這項(xiàng)技術(shù)在包裝行業(yè)至少有以下幾個(gè)應(yīng)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(lèi)化學(xué)藥劑和化肥等工業(yè)品的密封包裝。這類(lèi)產(chǎn)品較易潮解，其包裝既要考慮密封性，又要防止密封過(guò)程中帶入污染物，塑料袋雙極激光焊接的無(wú)接觸性正可以符合這個(gè)要求。
其次是塑料容器成為鐵質(zhì)或紙質(zhì)容器的替代。在濕度大的環(huán)境下，紙質(zhì)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(zhì)或鋁質(zhì)容器會(huì)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(jiǎn)單，成本也不高，重復(fù)使用性好，因此取代紙質(zhì)或鐵質(zhì)容器、大規(guī)模進(jìn)入日常生活是可以期待的"而且利用雙極激光焊接技術(shù)，可以制作塑料異型容器或異型托架，應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)楦鞣N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(lèi)產(chǎn)品目前主要靠泡沫塑料和木托架來(lái)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(shù)來(lái)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(qiáng)，這雙極激光焊接技術(shù)的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮的應(yīng)用領(lǐng)域。
