激光照射固化
激光照射固化过程。通过在粘合剂中添加的光一热转换剂对粘合剂层进行快速加热,使其达到粘合剂的反应活性温度,从而使粘合剂的自发热固化反应和粘合剂层内部的热传导同时进行,粘合剂层整体固化的方法。
激光照射能量不足时,材料无法达到反应活性温度而不能进行固化反应。另一方面,如果激光照射能量过强,材料就会处于过热状态,部分材料会发生热分解等现象,无法获得所需的物性。在利用CLS系统的激光粘接系统中,将以下要点作为硬化的标准条件。
a)激光形状:顶帽激光3~15w/40
b)硬化所需能量:0.24W/mm2 x3~10sec。
这些条件只是粘合剂硬化所需能量的一个例子,因此在适应实际部件时需要进行各种调整。
另外,作为激光照射装置,除了激光焊接等使用的X-Y台、机械臂等的机械性照射位置调整外,在激光打标等方面也有很多应用。还可应用在使用透镜照射、激光树脂熔接等方面介绍的各种夹具,根据目的选择也很重要。
另外,通过配合可在激光照射的同时测定照射部位温度的系统等,还可实现高精度的照射特征的跟踪和接合质量管理等。
接合·硬化方法
一般的接合方法是在被附体之间涂上粘合剂,从具有近红外激光透射性的被附体一侧照射激光,使粘合剂层硬化。
类似的技术已经在各种产业中得到实际应用的激光焊接,PBT(Poly Butylene)Terephthalate)等热塑性树脂作为焊接构件,激光照射侧材料为光透射等级,另一侧为光吸收等级,在焊接界面上施加负荷,加压紧贴的状态下加热至材料熔点以上,熔融固化。是个小玩意儿。在这种系统中,材料被限定为容易熔化的同种热塑性树脂,并且对接合界面的加工精度有要求。另一方面,激光粘合系统具有异种材料的粘合、不热熔融材料的粘合、粘合界面的加工精度和无需加压粘合等特点。
另外,也可以不通过激光透射材料进行激光照射,而是通过激光直接照射粘合剂进行硬化。通过优化激光照射条件,可直接照射粘接剂,因此可广泛应用于仅对粘接剂圆盘部分进行硬化的临时止烫和涂布与硬化并行的工艺等。
另外,通过应用直接照射固化工艺,还可建议深度方向的固化接合。作为一例,图17示出了通过激光照射的粘合剂的深度方向的硬化。作为粘合剂发挥作用时,厚度仅为数十um左右就足够了,另外,通过连续照射激光,还可向5mm以上的深度方向硬化。通过应用该技术,显示了利用新型粘合剂进行接合的可能性。例如,激光代替螺丝通过利用粘合系统进行固定,不仅可以减少螺丝部件数量,还可以利用章鱼壶形状实现更准确的接合等,利用以往材料无法实现的形状进行接合。