传统的激光焊接

主要在金属材料之间进行

如今，激光焊接塑料也能做到严丝合缝

你敢相信吗？

瞪大眼睛一起来看！

近日，在徐州高新区的江苏中红外激光应用技术产业研究院内，一台将近两米高的激光焊接机正在工作，只见焊接头在两片透明塑料接触面上轻盈“舞动”，几秒钟后，两片塑料合二为一，竟看不出一丝焊接痕迹。

1.请记住焊接前的样子（透明聚合物焊接前）。

2.开始焊接啦！激光按照绿色的指示光路径开始焊接，精度直接拉满（激光按预设路径在透明聚合物焊接面精准作业）。

3. 焊接完成啦！是不是又快又准（透明聚合物焊接成功）。

研究院院长沈德元与团队成员记下试验参数后介绍，正是这台特种波长激光器发射的“隐形”激光，能够穿透到聚合物内部，成功解决世界级难题——特种透明聚合物材料无接触高强度焊接。

头发丝的直径大多为0.05毫米—0.08毫米，而激光焊接的焊缝精度控制在发丝的五十分之一，仅有0.001毫米左右。激光“绣花针”如何实现“精密缝合”，这项技术突破经历了怎样的历程？

时间回到2008年，身在英国的沈德元教授收到了母校江苏师范大学的邀请，带回了学校首个海外创新团队，全力投身于光学材料和激光技术的研究。

“我们做就要做到最好，争取在国内率先实现激光‘隐形’焊接。”尽管其他成员都对此抱有怀疑态度，沈德元还是立下了这个看似不可能完成的目标。

回国后，沈德元的办公室常常是最后熄灯的地方，团队成员每天“泡在”实验室中。彼时，他们面临着更为棘手的问题。

研究初期，国外对中红外波段激光器禁运，国内连设备元件都找不到。研究团队必须进行自主设计制造。

此后的3年间，研发团队解决了一个又一个“拦路虎”。中红外激光器所需的高功率光纤合束器、泵浦光剥离器、模场适配器等关键器件全部实现自主研发。

“经过近十年的研发和技术积淀，2018年，我们采用自主研发的光纤合束器，获得2μm波段790W高功率激光输出。”研究院技术副总王飞感叹，“相关成果发表后，引起学术界同行广泛关注，美国中佛罗里达大学学者多次邮件咨询交流。”

2019年，江苏中红外激光应用技术产业研究院成立。这标志着中红外激光技术的研究和应用进入了一个全新的阶段。随着业务拓展，接触到更多优质客户，研究院从实验室的封闭环境迈向更广阔的市场空间。

上海复旦大学的微流控研究团队得知研究院成立，特地带着试验样品赶到徐州，希望研究院能够使用激光技术进行焊接。

“这正是沈院长曾说的‘透明’焊接！”上海复旦大学带来的微流控芯片原材料是塑料，王飞敏锐地发现客户对于这类材料的焊接需求比想象中大，“尽管其应用场景可能相对小众，但在医疗、汽车等领域的细分市场前景尤为广阔。”

在攻克激光器上中游产业技术难题之后，团队立刻将目光投向激光应用领域——聚合物激光焊接。

聚合物激光焊接可以代替传统的胶合法，焊接过程不但无接触、无污染、无添加，而且产品焊接强度高、残余应力小、无焊渣、易于自动化生产，极大提升了产品的外观质量和加工效率。

持续创新攻坚是一项“黑科技”诞生的根本，但技术的进步离不开与客户需求的磨合。

研发期间不断有客户慕名而来，或给研究院寄来各种各样的材料样品，为适配不同材料的焊接需求，团队成员加快设备改进与调试进度。

就在今年3月份，透明聚合物激光焊接工艺终于取得关键进展。成功利用“隐形”的光源，赋予聚合物“隐形”的焊缝。

目前研究院正加大投入，全力攻克一系列激光技术创新项目，开拓医疗、电子和汽车行业等新应用，以全新“光加工”技术助力未来制造业转型升级。

“我们期待尽快与徐州本土的工业和医疗企业展开紧密合作，优势互补实现技术与应用推广的良性互动。”沈德元说。

编辑：张洁

审核：韩旭东