三維塑件激光焊接的突破是焊接領域的幾個(ge) 創新之一,它不再需要傳(chuan) 統的夾具係統。其它成果包括有伺服驅動的更大應用、管理四個(ge) 超聲波焊接機的電腦控製係統、和測量塑件激光焊接能力的首台導光裝置。
三維塑件焊接的第一次
瑞士Leister公司宣稱其Globo或球體(ti) 焊接係統是首個(ge) 焊接三維塑件不要用夾具係統的。激光在連續的焊接工藝中沿著一個(ge) 輪廓移動。通過氣體(ti) 支撐、無磨擦的旋轉玻璃球,激光被匯聚於(yu) 接合麵之上。玻璃片既匯聚激光能量,也可作為(wei) 一種工具,向接合板上的每個(ge) 點上垂直施加機械壓力。

以前,激光焊接需要兩(liang) 個(ge) 塑料件必須被夾在一起,通常是用玻璃。現在,激光頭成為(wei) 了夾合媒介。市場經理Marcel Pironato稱:“依靠集成到激光頭中的機械夾具,當激光頭在塑件上方移動時,我們(men) 進行夾合。”
Globo焊接係統不僅(jin) 開拓了在三維塑件中的機會(hui) ,而且消除了塑件尺寸上的限製。大型平麵塑件以前需要很大壓力來焊接,現在可以由Globo係統進行焊接了。大型電視機部件以前需要昂貴的夾具,現在也可以不用夾具就進行焊接了。
在各種應用中,汽車前燈裝配是最具前途的。Globo焊接工藝將取代需要固化時間耽擱的雙部件環氧樹脂粘接係統,以及產(chan) 生微粒的振動焊接。另一家焊接設備供應商LaserQuipment正極力鼓吹用複合型激光來連接三維塑件,把傳(chuan) 統紅外線焊接係統的成本效益與(yu) 激光焊接的效率結合在一起。鹵燈放出的紅外光匯聚於(yu) 焊縫上與(yu) 激光束相同的點上。它平均地分配焊板的受熱,使周期更快,與(yu) 傳(chuan) 統激光仿形焊接相比所需能量較低。以同樣的激光能,焊接1.5mm厚的PP樣板,加焊速度是傳(chuan) 統焊機的兩(liang) 倍之多。
LaserQuipment公司也推出了TMG Vario,測量塑料導光性的第一批裝置之一,目的是要確定出塑料是否可用激光焊接。

Gentex公司近日宣稱其激光焊接塗料滿足了USP VI級別的生物適應性要求。這意味著以Clearweld塗料焊接的醫療設備將獲得FDA許可。Clearweld塗料是作為(wei) 石墨的替代品而被使用的,將激光能轉變為(wei) 熱能。塗料在接合點被塗上,或者被混合到樹脂中。這些吸光材料為(wei) 多種的熱塑料提供了色彩靈活性。
巴斯夫為(wei) 激光焊接推出了兩(liang) 種近紅外線吸收劑。Lumogen IR 788和765是高度透明的添加劑,色澤低,所以透明塑料可以被用作吸收激光能量,用於(yu) 焊接。
更佳的紅外線焊接
在紅外線焊接方麵,Heraeus Noblelight公司將推出首個(ge) 以石墨為(wei) 基礎的紅外線發射器,據稱可產(chan) 生快速反應和高熱量輸出。石墨發射器提供的熱量輸出是鹵燈的三至五倍,持續時間要長出四至五倍。石墨發射器的發熱效率是200 瓦/in.,而其它類似鎳鉻鐵合金和陶瓷發熱器的中波熱源隻有30-40瓦/in.。在高輸出係統,石墨發射器產(chan) 生更多的控製,效率更高,成本更低。石墨發射器也消除了信號嗓音,不需要專(zhuan) 門的保險絲(si) 來應付高的急衝(chong) 電流。它們(men) 產(chan) 生波長峰值,與(yu) 多數塑料的吸收波長是相等的。

Kubota研究協會(hui) 在TTIR焊接工藝的最新成果是焊接墊圈。這種可注塑的材料含有少量的分散於(yu) 熱塑料或TPE中的紅外線吸收劑。這種顧客定製的墊圈被放置在待焊接的兩(liang) 個(ge) 部件之間,加壓以使墊圈保持到位。集中起來的紅外光能通過了透明的頂部,並加熱墊圈,它熔化並流動,將焊接縫填滿。這種方法利用了三維形狀的焊接,在待連接的組件之間不再需要平滑而精確的配合。
伺服提升控製
Branson公司在其最新激光焊接係統中,加入了伺服驅動L-368 Fai。和其它激光焊接設備製造商一樣,Branson增加伺服驅動是為(wei) 了更大的定位控製和可重複性。該係統也綜合了Branson最新的第三代激光閉環控製器。該機與(yu) Branson的IRAM-300機型相近。公司選用了齒輪油缸,而不是油壓台驅動,目的是減少灰塵和嗓音,並提高精確度和控製。
Branson的新式振動焊接器M-624 Hi RS有著伺服驅動,能更好地控製定位,紅外線預加熱能力也更強,實現了更大的焊接強度和更嚴(yan) 格的組裝偏差。連接板的紅外線預加熱也消除了微料,振動頭的靈活製動明顯增加了焊接強度。
Forward技術公司已經通過一種大型伺服控製裝置,擴大了熱板焊接機的品種。這是該公司對業(ye) 界越來越多需求伺服係統所做出的反應,提供了更高水平的控製和可重複度,周期時間更快。
Forward已經生產(chan) 出小型伺服控製的熱板焊接機,稱新型VS-1445是行業(ye) 內(nei) 最大的伺服控製裝置,可焊接部件的最大尺寸達14印5印8印ave Kralovetz認為(wei) 新產(chan) 品是熱板焊接控製領域的終極產(chan) 品。
有了伺服控製,工裝的硬停機不再出現,通過改變控製環境,實現了熔體(ti) 和焊接深度的最大可調節性。不再需要機械變化。熔體(ti) 和焊接階段受到嚴(yan) 密地控製。該裝置可用於(yu) 汽車、醫療和電器產(chan) 品中。
Branson已經推出了可管理多達4台超聲波焊接機的電腦控製係統。以前的控製係統隻能一次處理一台焊接機。2000mc Net包括了圖形用戶界麵,能管理數據。該公司正在開發管理8台焊接機的控製裝置。

Branson也正推出超聲波電源控製器,具有多個(ge) 界麵,可集成到專(zhuan) 用機器或生產(chan) 線當中。Professional Compact具有機載智能裝置,能讓用戶捕捉信息、上網和排除故障。
更剛硬的結構
在超聲波焊接方麵,Sonics & Materials公司推出了20kHz的氣動壓機,據稱比其它機型更為(wei) 剛硬,偏差被減至最小,精度和性能都有提高。2055型壓機以最新設計的壓鑄底座為(wei) 特色,使偏差發生的可能性減少了30%。
超聲波壓機也以360°旋轉的高效轉機為(wei) 特色,能簡化放射角分布。
Dukane公司正推出兩(liang) 種新型振動式焊接機,據稱能以高可靠度和較短的焊接時間來處理多種的工裝。中等規格VWB3500 (965×455 mm)和較大規格VWB3700 (1320×610 mm)以玻璃增強型樹脂和工程塑料為(wei) 目標。
Dukane稱電磁振動頭特別耐用,不需要潤滑,因為(wei) 它們(men) 沒有承載麵。改良振動頭能實現較短的焊接時間,以適應高頻下的沉重工裝。
振動焊接器以剛硬構造為(wei) 特征,包括了四軌升滑裝配和框架是方形鋼管的升降台,能實現向塑件高效地傳(chuan) 輸振動。組合的結構令焊接人員能輕鬆地安裝和搬運,而那些有著單個(ge) 硬殼的裝置就需要現場的裝配了。Dukane業(ye) 務經理Tom Kirkland稱該機器的價(jia) 格定於(yu) 中低檔水平,但具有高層次的特點,如方便的電源插座、作業(ye) 內(nei) 光等。
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