激光点焊品质监控技术 - PolyU.PDFVIP

科研新知 Technology Updates 激光點焊品質監控技術 實時報告高速高效     今天的電子消費產品得以微型化，全賴先進的設計及製造工藝不斷尋求創新及突破。我們常用 的智能手機、平板及手提電腦、汽車，以至大小不一的電子產品，其金屬的零部件，均使用激光焊 接技術製成。這是因為激光焊接能把不同的金屬薄片焊接起來，焊點位置十分精準，毋須使用焊 錫，生產速度亦極高，且焊接後部件不會變形扭曲。     但是，要有效確保製成的產品質量，必須配合適當的實時監測系統，防止劣質部件進入下一組 裝工序。香港理工大學工業及系統工程學系「激光加工實驗室」的研究團隊，得到香港政府創新科 技署撥款資助，成功研發了一套嶄新的在線監測系統，能實時監測激光焊接製成的部件質量。 今天先進的製造工業中， 可是，激光點焊的技術雖已發展     理大的研發團隊因此致力在這 在激光的應用已越趨重要， 成熟，目前工業界中仍然缺乏一套 方面鑽研，並成功研發了一種嶄新 全因產品趨向微型化，且 在線的監測系統，來協助業界於高 的激光焊接監測技術。傳統測檢方 要求在高速生產的情況下，保持極 速的焊接過程中確保每個焊點的品 法難以監管焊接部件的質素，透過 高準確度及穩定性等多種條件，所 質。 理大的新發明，這種不可能的工作 以激光已成為重要的加工技術，以 滿足以上種種要求。工業用的激光 光束肉眼雖看不見，但其作用極 大，既可以在金屬片上切割、焊接 及作表面處理，在非金屬物品及不 同物料上也可大派用場。 激光焊接薄金屬片 用於手機傳感器     例如，激光焊接技術可以把兩 塊薄薄的金屬片永久連接起來，與 其他焊接方法比較，加熱程度較 少，可減低部分因受熱以至變形的 問題。其實智能電話、消費者電子 產品、醫療器材，甚至汽車和飛機 上的傳感器等，裏面有很多細小而 精密的零件都需要焊接的工序，故 使用激光點焊無疑理想不過。 ▲  由理大工程學院院長文效忠教授（中） 領導的科研小組。 22 • 企業雄才 HONG KONG ENTREPRENEURS 焊接資料記錄電腦控制介面： 高速鐳射點焊監測系統的結構示意圖： 就變得完全可行了。是項激光技術     當監控系統應用於焊接線上     文教授補充說：「這項嶄新的 由理大工程學院院長文効忠教授領 後，它可以在每個部件進行檢測， 在線激光點焊監測系統不但健全， 導，他解釋說：「要檢查部件焊接 百分百地覆蓋整個製造過程。與傳 而且價格並不高昂，在製造過程 的品質，通常會在生產線最後的程 統的抽樣式檢測相比，更能確保產 中置入這種監測技術正是實用不 序，於每一批產品中抽取樣品作破 品的品質。因不良零件而致產品被 過。」高速激光點焊監測系統以實 壞性試檢，從而評估該批次產品的 退回，製造商需付出高昂代價，這 用取勝，剛於2013年舉辦的第41屆 質素；但這種做法，拙劣的產品有 在線式的創新品質監管系統，便成 瑞士日內瓦國際發明展榮獲金獎以 可能未被偵測得到，最終影響了產 為了一道有力的防線。 及羅馬尼亞代表團特別獎。 品的質素。」 價格不高 助廠商減風險 理大監測技術     文教授續說：「使用抽樣 分辨焊接部件質素 方法，製造商會根據一個樣品     理大開發的監測系統能把好與 的測試結果，信賴統計數據來 壞的點焊部件，第一時間分辨及記 評估那一批次製成品的品質， 錄下來，以便往後追查。當一批零 如果那個被抽檢的樣品不達 件完成焊接工序後，不良焊接的部 標，就算大部分品質是良好 件便會即時從焊接區抽出。在焊接 的，製造商也得將整個批次 過程