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塑料激光加工對液壓缸的熱衷1
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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關鍵的技術(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)。注入到液壓缸設備，讓其運行更加速度。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，典型的最少設計使用壽命在10,000工作時左右。它們也對已有的激光器類型帶來了進一步的顯著改善，在結(jié)構(gòu)緊湊性，光束尺寸，電光效率以及資本和運行費用方面。例如，250W的激光頭裝置尺寸僅260×125 x 125mm，重5 kg。輔助設備僅有一個小的控制面板和一個冷卻裝置。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，激光焊接初始應用是在連接聚合物方面。雖然熱塑性塑料易于吸收遠紅外波段的輻射能，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)來實現(xiàn)焊接。通過仔細的選擇材料和添加劑，使得接點的上半部分可以透射激光而下半部分則被設計成可以吸收足夠的激光能量，這樣使得界面熔融，從而實現(xiàn)焊接目的。在這方面的應用中，碳是很理想的添加劑，因為它易于吸收二極管激光器的能量。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/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/超聲，熱板焊接系統(tǒng)都需要許多專門的工具來對元件進行加工。