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塑料激光焊接對塑料的要求 塑料激光焊接的工藝要求

發布時間:2021-08-28 16:47:07 責任編輯:盈合激光

近幾年,隨著技術的不斷升級,在未來增長的趨勢逐步顯現。前些年,激光有些技術沒有突破,而且激光器價格比較高,相比傳統焊接,一次性投入較大,可能不是很快產生效益。但是現在激光的經濟優勢就凸顯出來了,,它可以降低設計人員對產品的設計難度。

塑料激光焊接對塑料的要求 塑料激光焊接的工藝要求

目前,很多的塑料產品都對加工精度、美學外觀的要求非常高,就促使激光塑料焊接成為這些產品生產的必要工藝,促進了激光焊接技術的進一步發展。

塑料激光焊接對塑料的要求

(1)塑料材料

激光焊接對塑料材料的要求,能夠用激光焊接的塑料均屬于熱塑性塑料,理論上所有熱塑性塑料都能夠被激光爆接:塑料激光焊接技術要求被焊接期料在熱作用區內的材料對徽光光波的吸收性好:不屬于熱作用區的材料,則要求對光波的透過性好,尤其在對兩件薄蛆料件進行疊焊時更是如此。般向熱作用區塑料中添加吸收劑可以達到目的。目前能夠使用激光焊接的單種成分塑料有PMMA-聚甲基丙烯酸甲酯(有機玻璃)、PC塑料、ABS塑料、LDPE低密度聚乙烯塑料、HDPE高密度聚乙烯塑料、 PVC–聚氯乙烯塑料、Nylon6 (尼龍6)、Nylon66 (尼龍66)、PS 樹脂等。這些塑料制成的塑料件,如模制的塑料品、塑料板、薄膜、人造橡膠、纖維甚至紡織物都可以作為被焊接的對象。由于激光焊接具有傳統焊接不具備的熱作用區小、控制精確的特點,因此上述各種單體材料之間也可以進行焊接。

(2)吸收劑

塑料激光焊接的工藝要求,吸收劑的應用是塑料激光焊接工藝中非常重要的工藝。塑料激光焊接的本質是將熱作用區的待焊接塑料熔化,隨后自然冷卻實現塑料件的接合。欲使塑料熔化需要使塑料件吸收足夠的激光能量。一般在不添加吸收劑的情況下,塑料對光波的吸收性不是很好, 吸收效率很低,熔化效率不理想。通常理想的吸收劑是炭黑,炭黑能夠將紅外波長的激光能量基本全部吸收,從而大大提高塑料的熱吸收效果,使熱作用區的材料熔化更快、效果更好。炭黑在吸收紅外波段的激光光波的同時,也吸收可見光波,這也是炭黑看起來為黑色的原因。用炭黑作吸收劑會使激光焊接焊縫顏色變深,與母材顏色不同。一些其他顏色的染料也能夠起到吸收光波的效果。英國焊接學會(The Welding Intitute, TWD研制出了一種對可見光透明的染料。用這種染料作吸收劑,可以得到透明的塑料焊縫。其原理是這種染料只吸收紅外波段的電磁波,不吸收可見光,因此看起來焊縫仍然是透明的。很多情況下,塑料焊接要求成品美觀、精致,因此相比炭黑,對可見光透明的染料吸收劑非常受青睞。

(3)其他參數

塑料激光焊接對塑料的要求,與金屬焊接不同,塑料激光焊接需要的激光功率并不是越大越好。焊接激光功率越大.塑料件上的熱作用區就越大、越深,將導致材料過熱、變形、甚至損壞。應該根據需要熔化的深度來選擇激光功率。塑料激光焊接的速度比較快,一般得到1mm厚焊縫的焊接速度可達20m/min;而采用高功率的CO2激光器焊接塑料薄膜,最高速度可以達到750m/ min.激光焊接系統中,計算機軟件的作用也是十分重要的。軟件除了可以實現對激光頭的運動軌跡和速度、激光功率等一般性的工藝參數進行數字化控制,以達到提高加工速度和精度、改善加工質量的目的,同時焊接加工仿真軟件可以根據不同材料的厚度、顏色、吸收率等,結合激光器的功率、光波透過率等參數,在焊接前就可以得到所需的吸收劑的用量和添加方法及焊接過程中激光光波在上層材料中的能量損失等,軟件計算結果與實測結果非常接近。由于塑料激光焊接的規律性強,有較好的可預測性,因此,采用軟件計算篩選方法、預測結果是非常有效和可行的。

本文關鍵詞:激光焊接對塑料材料的要求、塑料激光焊接對塑料的要求、塑料激光焊接的工藝要求