在最近成功完成的德國研發(fā)項目SeQuLas中，弗勞恩霍夫激光技術研究所與另外三個工業(yè)合作伙伴開發(fā)了一種新的焊接工藝，可以在透明塑料部件中產生最小的焊縫。

　　該工藝采用銩光纖激光器，因為這種激光器有一種明顯的優(yōu)勢：由于塑料能很好地吸收激光對應的波長，所以該工藝不需要使用炭黑等額外的吸收劑。該工藝適用于醫(yī)療技術，因此可以提高此類零件的工業(yè)生產的靈活性和效率。

弗勞恩霍夫激光技術研究所表示，在生命科學領域，微流控芯片已經證明了它們的價值，因為它們可以有效地運輸、混合和過濾哪怕是最小數量的液體。但是，這些液體依然存在一個巨大的挑戰(zhàn)：封裝集成在芯片中的微通道。

　　傳統的焊接技術在千分尺范圍內達到了極限。在它的位置上，無吸收激光傳輸焊接具有高精度和靈活性，是理想的解決方案。

　　弗勞恩霍夫激光技術研究所采用發(fā)射波長為1940 nm的銩光纖激光器作為光源，因為塑料在這個波長范圍內具有自然吸收能力。由于不需要額外的吸收材料，芯片的透明度在激光處理過程中不會受到影響。

　　然而，這種形式的無吸收激光傳輸焊接存在一個問題：體吸收產生了一個熱影響區(qū)(HAZ)，它垂直地延伸到組件的整個橫截面上。熔融過程中的熱膨脹促進了氣孔和裂紋的形成，從而導致焊縫結構出現泄漏。此外，有一個風險，尤其是在平面組件上，材料會翹曲。

　　準同步可以減少熱影響區(qū)垂直擴展。在此過程中，激光束在掃描系統的幫助下以高速沿焊縫輪廓多次被引導。這種方法使整個焊縫輪廓同時加熱，否則只在繞焊中依次熔化。

　　在第二步，弗勞恩霍夫激光技術研究所的項目合作伙伴開發(fā)了激光焊接工藝的過程控制。集成在光束路徑中的高溫計測量焊接過程中組件的溫度。通過將測量信號與掃描鏡的位置相耦合，它們可以以空間分辨的方式記錄組件中的熱量分布。通過這種方法，可以在焊接過程中記錄和精確定位熱損傷。

　　因此，新開發(fā)的焊接工藝可以對溫度偏差做出快速反應，并相應地控制激光功率。這樣可以保證沿焊縫輪廓的均勻性。