熱塑性復合材料焊接技術主要有激光、電阻、感應以及超聲波焊接技術。先進熱塑性復合材料激光焊接設備成本較高。電阻焊是先進熱塑性復合材料特有的焊接技術，需要在待焊的兩熱塑性復合材料工件間插入電阻元件，通過對電阻元件施加電流產生熱量熔化熱塑性復合材料樹脂基體，同時加壓后冷卻實現熱塑性復合材料的連接。

在《樹脂基復合材料連接技術的發展與市場前景》的文章中，有更為具體的對比概述，這里主要向大家展示感應焊接的一些進展。

感應焊接 （Induction welding，以下簡稱IW）是工業領域最先進的非熱壓罐工藝（OoA）之一。其原理是在導電線圈上施加交流電壓時產生交流電，感應出時變磁場，當加熱元件被放置在時變磁場附近時，就會產生渦流，渦流流過導電回路在焊接界面產生熱量，因此也可以使用編織增強纖維產生閉環，如圖所示。與電阻焊接不同的是，感應焊接不需要感應線圈與加熱元件接觸，能夠更好地控制加熱區域。

圖 感應焊接原理

就熱塑性基復合材料而言，感應焊接利用了熱塑性基加熱到玻璃化溫度（Tg，無定形聚合物）或熔點（Tm，半結晶聚合物）以上時的流動能力。此外，冷卻后它們還能恢復機械性能。一般可將其描述為通過接觸界面的熔化將兩部分連接起來，然后在壓力下冷卻，從而形成粘接。

二、連續感應焊接（CIW）的優勢

目前，CIW 是正在為航空航天領域開發的一項技術，適用于熱塑性基復合材料（如 PPS、PEEK、PEI、LMPAEK）。與通常在熱壓罐中進行的傳統粘接技術相比，CIW 具有以下優勢。

由于不使用粘合劑，因此可以最大限度地提高連接性能。這是因為相同的復合材料基體在適當熔化后被用作待焊接部件的粘接元件。根據搭接寬度的不同，單搭接剪切強度可達到 30 兆帕至 40 兆帕。

焊接速度可超過 15 毫米/秒，與用于固化和加固粘接接頭的熱壓罐（持續數小時）相比，可大大加快加工周期。

與熱壓罐工藝中使用的粘接工具相比，焊接工藝中使用的工具在設計和制造上要簡單得多，也更經濟，因為這些工具可將待焊部件固定在最終位置實施作業。

焊接頭可安裝在擬人手臂上，來焊接復雜的幾何形狀。

感應焊接單元（擬人臂+焊接頭）的購置和維護成本大大低于熱壓罐工藝所需的投資。

Sinergo 的最新設備SICE ARM 250 plant，最近在世界航空領域最大的公司中實裝。這個復雜的系統以機械臂為基礎，能夠加工最大 1.000 mm x 2.000 mm 的工件。該系統的獨特之處不僅在于機械臂沿著各種輪廓運動，還在于采用了專門為該裝置開發的電磁場發生器。事實上，工作頭配備了一個無功功率超過 200 千瓦的感應天線。它可以產生非常強烈的高頻電磁場，適用于加熱不易受影響的材料。

荷蘭Fokker公司也通過感應焊接技術，為灣流G650飛機的方向舵和升降舵采用了CF/PPS復合材料，進一步證明了熔融焊接在提供可靠和穩定接頭方面相較于機械連接和膠接具有顯著的優勢。焊接過程能夠實現自動化，一次性將3組肋與3組梁焊接到蒙皮。此外，焊接方法還避免了機械連接中的纖維損傷和膠接中的環境敏感性問題，顯示出良好的發展潛力。