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影响塑料激光焊接条件有哪些?

影响塑料激光焊接条件有哪些?

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。 通过工艺调整,可以自由改变聚合成分及形体样式。各种塑料制品就是塑料与填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组合而成。
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。 通过工艺调整,可以自由改变聚合成分及形体样式。各种塑料制品就是塑料与填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组合而成。
 
塑料是重要的有机合成高分子材料,应用非常广泛。比如农业上的地膜,大棚膜,排灌管道等;电气和电子工业上的绝缘材料和封装材料;机械工业上的齿轮、轴瓦等;化学工业中的各种容器及其他防腐材料;建筑工业中的门窗,楼梯 扶手,隔板,水管等;国防工业上的武器,重兵器,人造卫星等;包装领域的容器,瓦楞箱,打包带等。 医学上的医学仪器,医用品等。 我们每天也都在与塑料制品打交道,家用电器,家具,塑料袋,保鲜膜,牙刷,厨具,衣服,鞋等,塑料已经成为日常生活中不可或缺的重要材料。
 
塑料激光焊接原理
激光焊接技术顾名思义,即通过激光产生高温溶解,对两件产品进行固定的技术。塑料激光焊接技术主要用于连接敏感性的塑料制品,例如 PCB电路 板、精密塑料零件电子感应器、真空塑料制品,以及无菌医疗器械等要求密封及洁净度高的塑料制品。
 
利用激光焊接技术进行塑料零件焊接时,首先需要增加适当的外力将两个零件之间需要焊接的区域夹紧,调整适合零件材质的近红外线激光的波长,激光先透射过第一个零件,被第二个零件吸收并化为热能,从而将两个零件的接触表面熔化形成焊接区,完成焊接。
 
现阶段可通过涂料技术简化焊接过程,即在第一个零件末端增加可吸收近红外激光的涂层,激光透射过第一个零件到达末端后被吸收,融化焊接区,实现焊接。 此种方式对第二个零件的塑料材质不做过多的限制,应用范围更广。
 
影响焊接条件
(1)激光功率
(2)焊接速度
激光输出功率是使树脂熔化的热源。扫描速度是激光束的移动速度。如果要考虑生产率,则加快扫描速度并缩短处理时间就会相应地提高输出功率。但如果功率过高,吸收性材料一侧就会过度分解,从而引起变形。因此,今后将通过基于实际制品的验证来寻找制品最稳定的焊接性能点。
同时,就材料而言,下面两点也很重要:
(3)透射性材料的光线透射率
(4)透射性材料的厚度
材料的焊接情况取决于到达吸收性材料的激光束的能量。因此透射性材料一侧的厚度和光线透射率会有很大影响。光线透射率越高对焊接就越有利。同样,越薄也越有利。
(5)夹持力
由于采用透射焊接技术,上下层材料通过自身材质在叠加区内形成熔池。下层的激光非透射材料在形成熔融区域时要保证和上层材料的良好接触。因此需要在上下层材料之间施加夹持力,以保证热响应区的稳定形成。同时夹持力的作用也使焊接过程中产生气孔的可能性大大降低,使激光焊接作用区相对封闭,提高焊接质量。
针对透射焊接技术的技术特点,夹持力的作用需要采用特制夹持装置施加。夹持装置不仅要保证焊接试件的工艺位置,同时要保证焊接区域的应力调节。夹持力的作用应保证应力分布的均匀性,使待焊区域处于各向同性的条件下,减少局部焊接不均的现象。

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