美國黑福斯激光技術(shù)公司最近公布了一項最新的塑料焊接技術(shù)，據(jù)認為這些技術(shù)在包裝業(yè)中有很大的應(yīng)用潛力。
激光焊接的基礎(chǔ)是：超過連接的母材強度的接頭可以通過向連接的母材發(fā)射高能激光束，母材吸收、熔化，并融合在一起的過程來實現(xiàn)。傳統(tǒng)的激光焊接技術(shù)依靠光纖來傳輸激光，結(jié)果焊縫寬度僅有1mm左右，這一局限使激光焊接大構(gòu)件或幾何形狀復雜的塑料構(gòu)件成為一個費時又困難的工序。
但黑福斯公司研制的雙極高能激光系統(tǒng)，焊接接頭的寬度可達20mm，因而能對大尺寸熱塑材料進行焊接。這項技術(shù)已成功地應(yīng)用于聚丙烯，聚碳酸酯及薄膜材料的焊接。據(jù)該公司介紹，這項技術(shù)也可進行不同材質(zhì)塑料之間的焊接，如泡沫塑料和塑料薄膜之間，以及塑料模具之間焊接。
這項技術(shù)的推出，對塑料使用大戶之一的包裝業(yè)來說，無疑是一個好消息。塑料用作包裝材料由來已久，但為保證其連接性和密封性，主要還是采用化學膠粘連結(jié)和熱塑加壓連結(jié)，存在的主要問題是浪費材料，并且連接和密封的可靠性較差。在食品、化學品等包裝中，采用焊接技術(shù)的優(yōu)勢非常明顯，除了焊縫較寬外，施焊時不直接接觸塑料，這是靠一套非接觸系統(tǒng)來保證的，這樣不會有產(chǎn)品污染問題，也不需添加粘結(jié)劑或熔劑。當使用材料表面能較低的聚烯烴類塑料時，不必添加輔料或母材預(yù)熱，直接施焊即可取得密閉性較好的接頭。
另一個優(yōu)越性是雙極激光系統(tǒng)高度可控，能量穩(wěn)定，所以焊接接頭質(zhì)量一致性好，有較高的可靠性，可對極薄的材料進行超精細焊接。雙極激光系統(tǒng)對焊接構(gòu)件的尺寸和幾何形狀沒有限制。
專家預(yù)測，這項技術(shù)在包裝行業(yè)至少有以下幾個應(yīng)用潛力：
首先是需要有較高密封要求的產(chǎn)品包裝。包括奶粉、食鹽等食品和晶體類化學藥劑和化肥等工業(yè)品的密封包裝。這類產(chǎn)品較易潮解，其包裝既要考慮密封性，又要防止密封過程中帶入污染物，塑料袋雙極激光焊接的無接觸性正可以符合這個要求。
其次是塑料容器成為鐵質(zhì)或紙質(zhì)容器的替代。在濕度大的環(huán)境下，紙質(zhì)包裝易受潮變形，抗震抗沖擊性能變差，用塑料板材焊成帶蓋的容器，顯然可以克服這些不利因素。在高鹽、高腐蝕性氣體的環(huán)境中，鐵質(zhì)或鋁質(zhì)容器會生銹腐蝕，也為塑料容器提供了用武之地。由于激光焊接塑料容器的工藝簡單，成本也不高，重復使用性好，因此取代紙質(zhì)或鐵質(zhì)容器，大規(guī)模進入日常生活是可以期待的。而且利用雙極激光焊接技術(shù)，制作塑料異型容器或異型托架。應(yīng)用領(lǐng)域為各種玻璃、水晶、陶瓷工藝品及易碎或抗沖擊要求高的精密儀器。這類產(chǎn)品目前主要靠泡沫塑料和木托架來防震，前者用料多，需要單制模具。后者抗沖擊性能稍差。用雙極激光焊接技術(shù)來制作這些異型托架，克服了上述不足。成本不高，效果又好，靈活性強。這是雙極激光焊接技術(shù)的各項優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的應(yīng)用領(lǐng)域。
