激光焊接再創(chuàng)史上最小焊縫
發(fā)布時(shí)間:2016-03-02據(jù)報(bào)道,英國焊接研究所與劍橋大學(xué)合作開發(fā)了新穎的焊接技術(shù),新技術(shù)將電子束光刻與激光焊接技術(shù)相結(jié)合,用于熱塑性材料,形成世界最小的焊縫,帶來了其在更小型生物學(xué)分析芯片、微化學(xué)反應(yīng)器和微電子產(chǎn)品中的應(yīng)用。
塑料激光焊接機(jī)的優(yōu)勢使其在多個行業(yè)的塑料連接中得到應(yīng)用。激光焊接機(jī)非常適用于復(fù)雜產(chǎn)品的制造,如微流體裝置,其通道和結(jié)構(gòu)分辨率通常低于100微米。
據(jù)介紹,英國焊接研究所與劍橋大學(xué)卡文迪什實(shí)驗(yàn)室合作,將激光吸收器精確圖樣著色于塑料表面,來確定焊接位置,引起了塑料激光焊接最小焊縫的最新進(jìn)展。
經(jīng)驗(yàn)證,使用激光吸收器防染材料的過程能對塑料進(jìn)行連接形成接頭。該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)研究采用電子束光刻來制作吸收器圖樣,使得焊縫寬度小于10微米,采用模制方法建造了微電子電路。挑戰(zhàn)是在微電子電路的邊界同時(shí)生成微通道及紅外吸收器痕跡,并密封通道。
據(jù)了解,研究團(tuán)隊(duì)以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)熱塑性塑料為基材,進(jìn)行了嘗試,遵循透射激光焊接的原理,在結(jié)合界面采用紅外吸收性材料膜。采用電子束光刻將膜以可復(fù)制的方式模制到需要的分辨率,這樣在焊接后就可以保留。采用大量樣本,連接強(qiáng)度得到了認(rèn)可。
研究團(tuán)隊(duì)成功驗(yàn)證了一系列5微米通道及寬度為1微米的激光焊接接頭,也對0.5微米的更小焊縫進(jìn)行了驗(yàn)證,得出的結(jié)論是:制造分辨率低于1微米的高密度塑料結(jié)構(gòu)件是可能的,可在焊縫線外無極端加熱的區(qū)域?qū)嵤┖附印?BR> 這種新型的激光焊接方式,給予了現(xiàn)在焊接技術(shù)一次質(zhì)的飛躍,讓現(xiàn)在的焊接工藝在精密程度上邁進(jìn)了一大步。