Où en sont la tendance de développement et le prochain boom du traitement laser de précision ?

Introduction de cinq méthodes de soudage plastique au laser

Ces dernières années, avec l’amélioration continue de la technologie, le soudage laser des plastiques connaîtra progressivement une tendance croissante à l’avenir.Au cours des dernières années, certaines technologies laser n’ont pas percé et le prix du laser est relativement élevé.Par rapport au soudage traditionnel, l’investissement ponctuel est important, ce qui peut ne pas produire de bénéfices rapidement.Mais c’est désormais l’avantage économique du laser qui est mis en avant.Le soudage au laser du plastique peut réduire la difficulté pour les concepteurs de concevoir des produits.

À l'heure actuelle, de nombreux produits (y compris l'industrie des semi-conducteurs automobiles, l'industrie pharmaceutique et alimentaire, etc.) ont des exigences très élevées en matière de précision de traitement et d'aspect esthétique, ce qui fait du soudage au laser un processus nécessaire à la production de ces produits et favorise le développement ultérieur de technologie de soudage au laser.

Plus la compatibilité, la température de fusion et l'adéquation du soudage laser plastique sont étroites, meilleur sera son effet.Le mode d'application du soudage laser du plastique est différent de celui du soudage des métaux, notamment le soudage circonférentiel séquentiel, le soudage quasi synchrone, le soudage synchrone et le soudage au masque d'irradiation.Olay Optoelectronics présentera brièvement ces modes de soudage.

1. Soudage de profilés

Le laser se déplace le long de la ligne de contour de la couche de soudure en plastique et la fait fondre pour lier progressivement les couches de plastique entre elles ;Ou déplacez le sandwich le long du faisceau laser fixe pour atteindre l'objectif de soudage.

Dans les applications pratiques, le soudage de contours impose des exigences élevées en matière de qualité des pièces moulées par injection, en particulier pour l'application de lignes de soudage complexes telles que les séparateurs pétrole-gaz.Dans le processus de soudage laser du plastique, le soudage des contours peut obtenir une certaine pénétration de la ligne de soudage, mais cette pénétration est faible et incontrôlable, ce qui nécessite que la déformation des pièces de moulage par injection ne soit pas trop importante.

2. Soudage synchrone

Le faisceau laser provenant de plusieurs lasers à diodes est façonné par des éléments optiques.Le faisceau laser est guidé le long de la ligne de contour de la couche de soudure et génère de la chaleur au niveau du cordon de soudure, de sorte que toute la ligne de contour est fondue et collée en même temps.

Le soudage synchrone est principalement utilisé dans les lampes automobiles et l’industrie médicale.Le soudage synchrone est un soudage multifaisceau, la mise en forme optique montre le point lumineux de la piste de soudage, qui se caractérise par une réduction des contraintes internes.Parce que les exigences sont relativement élevées et que le prix global est relativement élevé, il est largement utilisé dans le traitement médical.

3. Soudage par numérisation

Schéma de soudage par balayage laser

Le soudage par balayage est également appelé soudage quasi synchrone.La technologie de soudage par balayage combine les deux technologies de soudage ci-dessus, à savoir le soudage circonférentiel séquentiel et le soudage synchrone.Le réflecteur est utilisé pour générer un faisceau laser à grande vitesse avec une vitesse de 10 m/s, qui se déplace le long de la pièce à souder, faisant chauffer et fusionner progressivement l'ensemble de la pièce à souder.

Le soudage quasi synchrone est le plus largement utilisé.Dans l'industrie des pièces automobiles, il utilise le galvanomètre haute fréquence XY à l'intérieur.Son cœur est de contrôler l’effondrement du soudage plastique de deux matériaux.Le soudage de contour produira d'importantes contraintes internes, qui affecteront l'étanchéité des objets.La quasi-synchronisation est un mode de numérisation à grande vitesse et, grâce au contrôle actuel, elle peut éliminer efficacement le stress interne.

4. Soudage par roulement

Illustration du soudage par roulement laser

Le soudage par laminage est un procédé innovant de soudage plastique au laser, qui se présente sous de nombreuses formes différentes.Il existe deux principaux types de soudage par laminage :

Le premier est le soudage à billes Globo.Il y a une boule de verre à coussin d'air à l'extrémité de la lentille laser, qui peut focaliser le laser et serrer les pièces en plastique.Dans le processus de soudage, la lentille Globo est entraînée par la plate-forme de mouvement pour terminer le soudage en roulant le long de la ligne de soudage.L'ensemble du processus est aussi simple que d'écrire avec un stylo à bille.Le procédé de soudage Globo ne nécessite pas de fixation supérieure complexe, mais seulement un produit de support de moule inférieur.Le procédé de soudage à billes Globo comporte également une variante de procédé de soudage au rouleau.La différence est que la boule de verre à l'extrémité de la lentille est transformée en un corps de verre cylindrique pour obtenir un segment laser plus large.Le soudage au rouleau convient au soudage plus large.

Le second est le procédé de soudage TwinWeld.Ce procédé de soudage au laser du plastique ajoute un rouleau métallique à l'extrémité de la lentille.Pendant le processus de soudage, le rouleau appuie sur le bord de la ligne de soudage pour le soudage.L'avantage de ce procédé de soudage laser du plastique est que la roue de pressage du métal ne s'usera pas, ce qui favorise une production à grande échelle.Cependant, la pression du rouleau presseur agit sur le bord de la ligne de soudage, ce qui permet de générer facilement un couple et de former divers défauts de soudage.Dans le même temps, la structure de la lentille étant relativement complexe, la programmation du soudage est difficile.

5. Soudage de masque d'irradiation

Schéma de soudage de masque d'irradiation laser

Le faisceau laser est positionné à travers le gabarit pour faire fondre et coller le plastique.Le gabarit n'expose qu'une petite partie de soudure précise sur la couche de plastique située en dessous.Le faisceau laser ne chauffe que la partie du produit qui n'est pas recouverte par le masque.Cette technologie peut être utilisée pour réaliser un soudage de haute précision aussi bas que 10 microns.

Les composants microfluidiques peuvent être soudés de manière précise et stable grâce au principe de soudage par masque.La géométrie du canal restera la même, évitant l'écoulement de la matière fondue dans un canal étroit de seulement 200 µm.