激光焊接再創史上最小焊縫
發布時間:2016-03-02據報道,英國焊接研究所與劍橋大學合作開發了新穎的焊接技術,新技術將電子束光刻與激光焊接技術相結合,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分析芯片、微化學反應器和微電子產品中的應用。
塑料激光焊接機的優勢使其在多個行業的塑料連接中得到應用。激光焊接機非常適用于復雜產品的制造,如微流體裝置,其通道和結構分辨率通常低于100微米。
據介紹,英國焊接研究所與劍橋大學卡文迪什實驗室合作,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展。
經驗證,使用激光吸收器防染材料的過程能對塑料進行連接形成接頭。該項目團隊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。挑戰是在微電子電路的邊界同時生成微通道及紅外吸收器痕跡,并密封通道。
據了解,研究團隊以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)熱塑性塑料為基材,進行了嘗試,遵循透射激光焊接的原理,在結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,連接強度得到了認可。
研究團隊成功驗證了一系列5微米通道及寬度為1微米的激光焊接接頭,也對0.5微米的更小焊縫進行了驗證,得出的結論是:制造分辨率低于1微米的高密度塑料結構件是可能的,可在焊縫線外無極端加熱的區域實施焊接。
這種新型的激光焊接方式,給予了現在焊接技術一次質的飛躍,讓現在的焊接工藝在精密程度上邁進了一大步。