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激光焊接机在塑料上的应用

激光焊接机在塑料上的应用

作者:
天弘激光
来源:
天弘激光
发布时间:
2021/02/23
【摘要】:
塑料是以单体为原料,通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物(macromolecules),俗称塑料(plastics)或树脂(resin)。可以自由改变成分及形体样式,由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。
塑料是以单体为原料,通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物(macromolecules),俗称塑料(plastics)或树脂(resin)。可以自由改变成分及形体样式,由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。
 
塑料可区分为热固性与热塑性二类,前者无法重新塑造使用,后者可以再重复生产。热可塑性其物理延伸率较大,一般在50%~500%。在不同延伸率下力不完全成线性变化。
 
塑料焊接原理
激光透射焊接:其先决条件就是两零件之一能够透过光,而另一个零件必须能吸收激光,在焊接过程中,将激光器产生的光束聚焦于待焊接区域,激光束透过一个零件,然后在两零件接触面被另一个零件吸收,形成热作用区;在热作用区中的塑料被融化,热熔状态下的塑料大分子在焊接压力的作用下互相扩散,产生范德华力,从而紧密地连接在一起,这样已熔化的材料形成接头,待焊接的部件即被连接起来。
塑料焊接原理塑料焊接原理
焊接工艺流程
焊接工艺流程
所以焊接塑料的一侧是透过激光的透过材料,另一侧是吸收激光的吸收材料。为了提高吸收材料的吸收性能,常常添加吸收剂(碳黑)。另外,为了提高透过材料的激光透过性能,也常添加激光透过性高的染料。
 
激光焊接特点
优点
1、没有振动或超声波等物理的影响,可应用于精密部件; 
2、非接触焊接,因此不会使表面产生热影响、伤痕或变形; 
3、不会产生粉尘或飞边等不良现象的一种洁净工作法;
4、可利用最佳加工条件来获得很高的接合强度和密闭性;
5、通过缩小激光束可最大限度地减少因热而引起的影响;
6、树脂降解少,产生的粹屑少,制品的表面能够在焊缝周围严密地连接在一起。
缺点
1、在可用材料方面存在限制(必须通过透射性和吸收性材料的组合来使用; 
2、两种透明材料叠焊时需要添加吸收剂(目前只有进口产品,而且价格很贵);
 
目前的焊接方法
(1)轮廓焊接
轮廓焊接
轮廓焊接原理如图 :激光光斑按预定二维或者三维线性轨迹依次进行移动完成焊接动作,当然也可为光斑固定,工件做线性运动完成焊接,原理上是一样的,即二者有相对运动。轮廓焊接灵活性高,激光焊接头搭载多自由度机械手可轻松实现复杂三维曲线的焊接,能量利用率高,装载方便,但由于其为单点线性运动,焊接效率难以有较大的提升,仅仅适用于小批量生产。
 
(2)掩膜焊接
掩膜焊接
掩膜焊接原理如图 所示,激光光源与待焊工件间放置一层掩膜,该掩膜是根据期望的焊接轮廓来设计的,待焊接轮廓处透光,非焊接处则不透光。这层膜精度可达微米级,因此该焊接方法具有极高的焊接精度,且焊接效率较高。但由于只有部分激光参与了焊接,激光功率利用率较低。
 
(3)同步焊接
同步焊接
同步焊接原理如图 所示,多束激光射至工件接触面,使其整个焊接轮廓同时产生熔融现象,冷却凝固完成焊接。保持均匀分布的夹紧力,焊缝也可不在同一平面。同步焊接速度快、效率高,适合批量生产,但光束整形部件价格较贵,且需日常维护。
 
(4)准同步焊接
准同步焊接
准同步焊接原理如图 所示,它是将轮廓焊接和同步焊接相结合衍生出的一种焊接方式,准同步焊接相对轮廓焊接来说,其激光光斑移动速度更快,从而可以同时加热整个焊缝轮廓,使其受热均匀,减少焊接缺陷。准同步焊接因其高移动速度大大缩短了焊接时间,但扫描振镜的最大范围有一定的限制,因此,焊接时对零件的尺寸大小就有一些要求。准同它适用于小型高精度零件的焊接,如精密传感器与微电子等焊接。
 
以上便是激光焊接机在塑料上的应用,希望这篇文章对大家有所帮助。如果您对我的分享有不同的见解,欢迎多多指教!如果您对激光切割机、激光切管机、激光打标机、激光焊接机、激光熔覆机、激光淬火设备等有使用需求,欢迎您的来电咨询!

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