金屬與玻璃焊接新工藝 或為汽車制造業帶來顛覆性變化

【中玻網】據外媒報道，蘇格蘭愛丁堡赫瑞瓦特大學(Heriot-Watt University)的研究人員，研發出一種非常高速激光系統，可將玻璃和金屬焊接在一起。汽車制造業或將因此迎來顛覆性變化。

　　在實驗過程中，Duncan P。Hand教授和他的研究團隊，通過“超快激光微焊接”(ultrafast laser microwelding)方法，使用非常短的紅外激光脈沖，將兩種不同的材料結合在一起。使用“赫瑞瓦特”系統，研究人員已成功將石英、硼硅酸鹽玻璃、藍寶石等材料，焊接到鋁、鈦以及不銹鋼上。Hand教授表示，“關鍵在于激光短脈沖。這些脈沖只持續幾皮秒(萬億分之一秒)。”

(圖源：赫瑞瓦特官網)

　　讓焊接的部件緊密接觸，激光通過光學材料聚焦，在兩種材料之間的界面上，形成一個較小且高度密集的點，在只有幾微米寬的區域內，實現兆瓦級的峰值功率。于是產生一個微等離子體，就像在材料內部出現一個微小的閃電球，被高度受限的熔體區域包圍。之后，在-50C到90C的溫度下，對焊縫進行測試。結果焊縫完好無損，可見其堅固程度足以應對各種較端條件。

　　目前，大多數汽車玻璃都是用粘合劑固定的，不僅增加了制造的復雜性，而且隨著汽車的老化，粘合劑可能產生降解并揮發廢氣。金屬能夠與玻璃直接焊接，比如說，將玻璃和鋁焊在一起，或將為汽車設計和制造業開啟新的天地。當然，這也提出更換的問題：如果有人打碎車窗，可以到當地的店面去換玻璃嗎？這樣的混合部件存在熱膨脹速度不同的問題嗎？這些都是需要解決的。