为中国市场提供先进的激光焊接技术

文/必能信

超声波焊接、高频焊接和热板焊接等传统塑料焊接技术的应用已有数十年。然而，随着产业升级，一些领域如汽车、医疗设备等都对焊接质量、清洁性和美观度等方面提出了更加严苛的要求。在某些应用中，传统塑料焊接技术已无法满足客户的要求，而激光焊接技术为解决这些难题提供了一种很好的替代方案。

激光焊接是一种以特定波长的光束为热源的、非接触式焊接方法。与传统塑料焊接技术相比，激光焊接可以实现均匀、美观的效果，且基本无颗粒，不产生摩擦位移，对材料的适用性更强，焊接强度高。正因为如此，激光焊接技术在全球范围内日渐普遍。

过去，一些因素影响了激光焊接技术在中国市场的大规模应用，概括起来主要有两方面：一是中国的塑料加工企业主要集中于低成本产品的生产，在此情况下，设备的投资成本显得尤为重要，而激光焊接设备高于其他传统焊接设备的价格使其应用受到影响；二是国内缺乏熟悉激光焊接的工程技术人员。

然而，人们对塑料制品的质量、美观性的要求越来越高，加工商们不得不更新焊接技术以提升自身的竞争力。此外，中国已成为名符其实的“全球工厂”，越来越多的国外产品转移至中国生产，这也将更多的激光焊接设备和技术带到了中国。

必能信在塑料激光焊接领域拥有逾15年的经验，能为加工企业提供宽光束扫描焊接(Wide Beam Scan welding)、轮廓线追踪焊接（Contour welding)以及利用波导器的透射式同步焊接(Simultaneous welding)等激光焊接技术。

其中，宽光束扫描焊接适用于大表面的焊接应用，以及诸如高密度或低密底聚乙烯薄膜的塑料复合薄膜焊接，后者难以通过超声波焊接等其他焊接方式实现。宽光束扫描焊接的具体原理是，激光能量通过独特的波导器(waveguide)被引导用于焊接，而不是被费掉，因此可以达到比“掩膜焊接”更高的效率。

宽光束扫描焊接示意图

必能信专利的同步透射激光焊接技术

轮廓线追踪焊接能为开发应用提供更大的灵活性，特别适用于研究、开发或小规模生产。此工艺通过简单地改变轮廓线的路径和功率密度，可以焊接不同图案。

关于必能信

必能信成立于1946年，总部位于美国康涅狄格州丹博里，是美国艾默生电气集团所属子公司，同时也是艾默生自动化解决方案业务平台的成员。1993年，必能信进入中国，在上海建立了其在亚洲最大的生产和销售配套服务基地，也是国内大型综合性超声设备生产和技术开发企业之一。

必能信的激光焊接模具

不过，宽光束扫描焊接和轮廓线追踪焊接的应用有一些局限，它们要求工具与工件之件的相对运动，且焊接周期长。另外，这两种技术的焊接深度有限，不适用于翘曲的大型部件。

而利用波导器的透射式同步焊接是必能信专利的创新技术，可以用于绝大多数的应用中。采用了必能信专利技术的波导器能有效将激光混合，使其均匀地照射到焊接区域。由于激光是同时照射两个被焊接的工件，所以熔接时间更短。另外，此技术表面功率密度较低，因此引起工件材料降解的可能性也随之降低。相较于其他焊接技术，利用波导器的透射式同步焊接适用于更大型的工件。

此外，必能信还提供采用了独特光纤组 (bundle)的模具。借助这种模具能以多角度完成焊接，这使得从前不太可能通过焊接实现的应用成为可能，如复杂几何形状工件的焊接，或工件没有移动空间的焊接。

激光焊接技术应用的主要障碍在于初期投资比较高，但在维护方面，激光焊接与其他焊接工艺的成本基本没有差异。如果使用得当，唯一的消耗就是电力。