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塑料的激光焊接越来越成为一种规模化的生产方式。如果用户对焊缝的质量有特殊要求的话，他们更乐于采用这种仍然还比较新的技术。设在瑞士R焧hi的西门子VDO已经采用半导体激光器，用于主要在室外使用高强度仪表盘的激光焊接。
相对于传统连接工艺（比如超声波、振动和热风工具焊接），激光焊接工艺已经逐渐取得其市场地位。用户也从它的众多优点中获益，比如无接触、温和的能量应用等。有很多方式可将激光辐射应用到部件上，相应地产生了不同的焊接概念。除了轮廓焊接、同步和准同步焊接外，Leister公司还开发了掩膜焊接、Globo焊接以及其他方式。多种焊接方式和焊接概念的出现，使得用户可以用最佳的方式实现其特定应用的需求。
问题：昂贵而复杂的连接
在生产用于能够应用于户外的仪表盘时，非常重要的一点是进行密封以防止水进入。这些仪表盘必须达到IP 69标准，在具体的应用中能耐受各种的介质。比如说，如果是在船体机构中，就需要能耐受燃料，同时还要耐受盐雾。很多时候，只有使用特殊的橡胶密封才能达到这样的要求。在位于瑞士小镇R焧hi的西门子VDO，壳体部件是用搭扣接头连接的，以便向密封施加需要的力。同时其他仪表盘的盖板玻璃在安装橡胶密封后用法兰连接的金属环固定。粘接是另外一种固定和密封的方法，生产专家批评这种工艺，原因就是它除了其它因素外，需要做粘胶处理。这三种方法有个共同之处就是成本比较高，需要额外的结构部件，比如搭扣钩、橡胶密封、法兰连接环，以及胶水之类的材料。因为增加了生产过程，所以使得成本上升。 （图片）
游船上使用的仪器，每天都处在恶劣的应用环境中。
圆形仪表的PMMA盖板玻璃用激光焊接到PC壳体上。 激光焊接取得牢固紧密的连接
激光焊接为室外应用仪表盘提供了高效的连接和密封解决方案，能满足质量要求，可以替代一些不那么令人满意而其成本很高的工艺。应用时不需要增加固定部件。激光焊接焊缝可以达到密封和强度方面的严格要求。采用激光传输技术连接热塑性塑料需要可透过激光辐射部件和激光吸收部件。仪表盘上的盖板玻璃是透明的PMMA制成的，壳体用黑色PC制成，所以这些材料可以满足焊接方面的要求。焊接部件通过夹具提供的压力接触紧密。熔合塑料所需的辐射能量从盖板玻璃进入穿透连接平面，壳体吸收辐射能量，将其转化为热量，使其材料熔化。经过热传导后，盖板玻璃的连接区域也熔化。连接过程结束后，熔化的材料凝固，形成牢固紧密的连接。（图片） 来自于Leister公司的三套系统
西门子VDO从1999年开始采用塑料激光焊接，已经积累了丰富的经验。他们决定将这种方法用于其他的产品，因此，来自于Leister科技公司的第三套系统在2007年被成功安装。三种系统设计应用于不同的领域，各自有不同的生产能力。有一种四个一组工作的仪表盘是在标准的工作站生产的：用手动方式将部件放入激光工作站系统中，然后激光系统开始焊接。另外一套激光系统用于建筑机械的仪表盘焊接，要求能够防水，该系统有一个旋转工作台，工人在工作台的其中一个工位进行放置和取出操作，同时焊接过程在另外一个工位上进行，这样能够大大提高其生产能力。 （图片）
电动船和帆船的仪器平台 -Viewline是模块化的结构。
三种不同的尺寸都是在一个相同的激光系统中焊接的。 全自动过程
Novolas WS系列的第三套系统与产线传输系统集成。可视玻璃屏幕被焊接在Viewline产品系列的仪表盘壳体上，整个过程是全自动的。模块化的仪表盘有三种不同的直径，52、85和110mm。可广泛用于各种用途，但主要是游船。所有的三种尺寸产品都是在相同的激光系统上生产的。机器可识别经过编码的工件进料架，然后自动选择适当版本的软件，加载相应的数据和激光参数。对每种尺寸，不需要进行机器的重组，因为夹持系统也进行了专门的设计，可以夹持所有尺寸的工件。这样就节省了机器重新装配的费用，可以根据需要灵活地进行各种产品的生产。 （图片）
NOVOLAS激光系统可以选配旋转工作台，或者和现有的传输系统组合，
还可以根据具体的应用需要进行定制。 节省成本
与其他连接方法相比，塑料激光焊接不光在技术上是创新的，而且对于高强度焊缝而言还是一种很高效的方法。投资成本在一定程度上高于以上提到的其他方法，但是因为维护成本低、不需要使用其他部件以及激光系统在应用上的灵活性，很快就会收回投资。至少，焊缝的高质量，包括高密封性、焊接过程的可重用性，即可保证经济上的优势。
作者Oliver Hinz是Leister科技公司激光系统产品经理
8/27/2009
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