杜肯公司的IAS事业部是世界领先的塑料焊接和装配解决方案提供商之一。我们一直在把新技术整合到我们的产品中。通过各种不同的应用，我们发现有必要用各种不同的焊接工艺来满足我们客户的需求。使用新的激光焊接技术使我们能够为客户提其他焊接方法所没有的优点的焊接解决方案。
激光焊接工艺
塑料零件的激光焊接已经成为了一种稳健，灵活，精确的连接工艺。不管是具有复杂外形的零件的小规模生产还是大规模工业化制造，激光焊接均能保证高效率和灵活的装配，激光焊接可以整合进入自动化生产线中。
这种在焊接过程中无零件间的相对运动的高度可重复，清洁的工艺具有很多优点。得益于其局部热量输入和低机械应力，这种工艺能确保医疗器械，工业和消费电子，以及汽车零部件中的敏感组件的焊接，而不会因为高温或振动而损坏内部精密部件。
- 激光焊接工艺基本原理
- 激光焊接优点
- 杜肯的激光焊接技术的竞争优势
激光焊接的基本原理
激光焊接使用激光束来熔化接头处的塑料并控制传输到精确位置的的能量的量。这种控制输入能量的精确度水平取决于调整激光束大小的便捷性和用于精确定位以及移动的可用方法范围。
这种工艺和其他塑料焊接方法一样取决于相同的塑料兼容性的基本要求，但是相较于大多数其他塑料焊接方法，激光焊接对树脂化学和熔化温度差别更具有包容性。几乎所有的热塑性塑料都可以通过使用适当的激光源和合适的接头设计来进行焊接。
在用激光投射焊接（TTLW）中，零件被预装配并夹紧在一起，以使两个零件的结合面接触更紧密。激光束通过位于上面的“透光”零件进入两个零件间的结合面并被下面的吸光零件所吸收，并将吸收的红外能量转换为热量。热量通过下面的吸光零件被传递到上面的透光零件，使熔体通过结合界面流动并形成熔接。由于零件间的热传递需要零件的紧密接触，因此零件组件间的精确定位和夹紧是非常重要的。炭黑和特殊设计的吸收剂被混合在树脂中或者涂在零件表面来保证下面零件对红外辐射的吸收。
TTLW焊接技术依赖于下面零件上的吸收剂，这限制了激光焊接对零件组件是“透明-透明”或“透明-彩色”的医疗器械，电子和其他消费品制造的加工适用性。
杜肯的工程师通过集成最新研发的2微米激光焊接系统成功克服了这个障碍。该激光的特点是其大大增加了透明聚合物对激光的吸收，并能确保对光学透明零件的高度可控的熔化厚度。这大大改善并简化了用于医疗器械行业的透明聚合物的激光焊接技术，医疗器械行业现在可以充分利用这种先进的装配技术带来的好处。
激光焊接的优点
接头特点
- 溢料少或无溢料。外表干净，美观。
- 无颗粒物，残留或其他碎片产生
- 局部热量输入
- 无接触工艺，在焊接过程中对内部部件的机械应力水平最小
- 优良的结合强度，长期稳定性
- 可实现气密密封
- 减少残余应力
- 可进行复杂形状零件焊接
装配过程
- 无接触，使治具磨损和治具再加工成本最小
- 过程可调整性和精确性
- 过程可重复性-焊接过程中高度可控的，一致的热输入以及精确夹紧，零件间无相对运动，确保了高度可重复的焊接过程以及一致的接头质量。这能够降低废品和质量控制成本。
- 无需耗材
- 维护需求小，寿命长
- 设备成本低。激光系统的初始投资成本一般比较高，然而，如果考虑整个生产链和经营成本，激光焊接工艺能节省很多资金，因为其操作和维护成本明显低于其他焊接方法
杜肯的激光焊接技术的竞争优势
- 高尖端定制治具-精确零件定位和夹紧对激光焊接工艺是非常重要的。所有用于激光焊接应用的治具都是在建有激光工作站的美国工厂进行设计和制造的。这使杜肯的工程师能够更好地控制整个制造过程和发货时间。我们的治具工程师和数控机床操作工在制造或装配过程中可以随时讨论并决定是否需要进行修改。
- 光束传输：光纤电缆，扫描头（镜子根据适当波长进行喷涂），聚焦光学器件以及可编程的多轴伺服级。
- 机器人和伺服技术。焊接大型零件时，杜肯系统利用伺服电机进行驱动并精确定位激光。伺服技术也可用来移动零件而不是激光束，从而简化激光束传输配件并减少系统成本，同时保持其焊接大型零件的能力。
- 可用工作单元设计或自动化生产线集成。杜肯的设计平台支持任何程度的自动化-从独立工作单元到完全集成化的系统。杜肯与自动化设备制造商之间保持有良好的合作关系，可以满足客户的任何具体需求。
- 零件搬运，装卸。零件装载装置包括手动和自动滑动夹具，快换治具和零件识别技术。机器人装载是一种用于自动化生产线的装置。利用各种传感器的机械，压力和真空技术可用于零件精确定位和夹紧。
- 激光安全罩。所有激光安全罩都是I级激光密封的，并且在适当的情况下，使用激光安全玻璃观察窗。有时候会使用光栅保护门来保护并防止操作者在操作，设置，或自动化零件搬运时接近夹具/焊接区域。所有操作门都有安全互锁。
