激光切割機是用聚焦鏡將CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化,同時用與激光束同軸的壓縮氣體吹走被熔化的材料,并使激光束與材料沿一定軌跡作相對運動,從而形成一定形狀的切縫。在工業(yè)生產(chǎn)中，激光切割技術(shù)廣泛應用于金屬和非金屬材料的加工中，可大大減少加工時間，降低加工成本，提高工件質(zhì)量。而金屬和塑料是很難結(jié)合的，德國弗勞恩霍夫激光切割機技術(shù)研究院（ILT）最新的研究結(jié)果展示了一種利用激光切割機將金屬與塑料更好地結(jié)合在一起的好方法。
目前，將金屬與塑料結(jié)合的最主要方法是注模成型技術(shù)，在注模過程中通過一個專門的夾具固定組件。但是為了滿足定位和高精密組件的要求，往往需要采用緊密公差；此外根據(jù)應用情況，這種方法也并不是總能得到高強度的結(jié)合。對于較大的面積，可以使用簡單的膠合，或者對塑料部件加工螺紋進行螺紋連接。但是這些結(jié)合方法的可靠性和牢固性都較差。
為了克服這些缺點，研究人員研究出了LIFTEC技術(shù)（激光切割機誘導結(jié)合技術(shù)）來改進金屬與塑料之間的結(jié)合情況。激光切割機方法與傳統(tǒng)方法類似。傳統(tǒng)方法通過感應或超聲加熱金屬部件，從而熔化金屬部件周圍的塑料，冷卻后塑料和金屬之間就形成了合縫連接。LIFTEC技術(shù)使用激光切割機加熱金屬部件。在最簡單的應用中，LIFTEC技術(shù)利用了所有未著色的熱塑塑料都是透明或者半透明的性質(zhì)。激光切割機經(jīng)過塑料部件后聚焦在待結(jié)合的金屬部件上，引起局部熔化。在結(jié)合之前將金屬部件處理為帶凹槽或孔洞的形狀，可以進一步增強最終的結(jié)合效果。
技術(shù)的優(yōu)點在于它的靈活性，它甚至可以應用于像特氟隆這樣的耐熱材料。這類不透明塑料和金屬的結(jié)合方法，與激光切割機經(jīng)過塑料部件后聚焦在待結(jié)合的金屬部件稍有不同：激光切割機在側(cè)面加熱金屬，并且金屬正好位于塑料部件的表面上，然后金屬部件逐漸進入塑料中。最重要的是，LIFTEC技術(shù)不僅僅局限于金屬部件，還可以用于結(jié)合陶瓷和塑料。
德國弗勞恩霍夫激光切割機技術(shù)研究院研究的激光切割機誘導結(jié)合技術(shù)（LIFTEC）實現(xiàn)了不同材料之間的有效結(jié)合，如鋼和有機玻璃、特氟隆和有機玻璃等。LIFTEC技術(shù)的能力最近才被研究人員所證明，研究人員還報導了一個值得注意的結(jié)果：當銷軸直徑為2mm時，拉開結(jié)合的力約為700N。與現(xiàn)有技術(shù)相比，LIFTEC技術(shù)的結(jié)合過程中的精確度要求大幅降低，因此該技術(shù)有望在工業(yè)上獲得廣泛應用。此外，感應和超聲波加熱對材料的熱導率有限制，而使用激光切割機輻射則沒有這種要求。研究人員表示，LIFTEC技術(shù)將有望在現(xiàn)有技術(shù)遇到困難的一些領(lǐng)域大顯身手。
目前LIFTEC技術(shù)使用的是價格低廉的二極管激光切割機。由于該技術(shù)對所使用的激光切割機輻照的光束質(zhì)量要求不高，所以光纖耦合二極管激光切割機就可以滿足該技術(shù)的工業(yè)化應用。
為了進一步集成LIFTEC技術(shù)，ILT聲名卓著的工程學專用技術(shù)也開始嶄露頭角。研究人員Holtkamp說：“我們正在研究滿足這個特定加工工藝要求的機器。目前我們采用液壓設(shè)備，但是對加工工藝來說，液壓壓力太大并且不準確。新的機器將采用電力驅(qū)動，可以放置于桌面上，這意味著配鏡師在商店里就能使用該儀器將鏡片和鏡框瞬間結(jié)合在一起。”已獲得了該技術(shù)的專利授權(quán)，并且已經(jīng)有工業(yè)界人士開始咨詢該技術(shù)。目前研究人員正致力于減少加熱時間，并研究激光切割機工業(yè)應用中可能用到的各種各樣的結(jié)合力。相信在未來的工業(yè)化過程中，LIFTEC技術(shù)一定可以大顯身手，使我們的工業(yè)加工更高效，更高能和更高質(zhì)。
推廣信息
評論表單加載中...