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激光塑料焊接對塑料材質的要求

發布時間:2022-02-24 10:28:19 責任編輯:盈合激光

之前盈合激光小編有講過是不是所有的塑料都可以用激光焊接,理論上是可以的,但是它對材質有要求,今天就具體來講一講激光塑料焊接對塑料材質的要求

熱塑性塑料是可以熔化的塑料。因此它們是可以用來激光焊接的。下面對兩種熱塑性塑料及兩種材料的可焊性原理進行詳細說明。

熱塑性塑料可分為非晶態和半晶態熱塑性塑料。無定形熱塑性塑料是透明的,因為它們沒有可見的添加劑。而半晶型熱塑性塑料則肉眼看不透明或呈乳白色。原則上,同樣的熱塑性塑料可以用激光焊接在一起。但是,必須考慮到熱塑性塑料的光學特性。

表中列出了可激光焊接的材料組合。除了這些組合外,還可以用改性的混合物來擴大光譜。

光學特性

塑料的光學特性影響著激光焊接的焊接效果。一方面,激光焊接需要-個透明的焊接伙伴。在沒有添加劑的情況下,每種熱塑性塑料對激光輻射都是透明的。但有無定形和半結晶熱塑性塑料之分。對于非晶態熱塑性塑料,即使是較厚的材料,輻射也能幾乎完美地傳輸。而對于半結晶的熱塑性塑料,輻射則在結晶處發生折射和反射。這就導致了輻射散射,而輻射散射主要取決于結晶的程度和被輻射通過的材料的厚度。

下圖為透明聚丙烯(PP)的光譜分析。波長范圍在800-1100nm之間的塑料甚至可見光范圍(400-700nm)更透明。

光學穿透深度

光學穿透深度是對吸收性加入物的特性的測量。它顯示了在產生熱量之前輻射穿透塑料表面的深度。理想情況下,光學穿透深度在μm范圍內,見上圖。如果吸收不夠,更容易出現體積吸收。這樣可以加熱整個材料的厚度,見中案。第三種情況是描述表面反射太大。在這種情況下,輻射根本無法穿透表面。因此,后兩種情況對這個過程相當不利。

激光塑料焊接對塑料材質的要求

焊接過程中產生的熱量會形成-個熱影響區,在顯微鏡下可以通過顯微鏡切片或顯微切片看到。焊縫的設計可以非常簡單的處理。說白了,焊接區的部件需要有物理接觸。但也不是那么簡單。元件應設計為激光使用。

激光塑料焊接對塑料材質的要求