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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(fā)布時(shí)間:2023-01-17 10:13:51 人氣:127

近年來(lái),隨著(zhù)技術(shù)的不斷升級,未來(lái)的增長(cháng)趨勢逐漸出現。幾年前,一些激光技術(shù)沒(méi)有取得突破,激光價(jià)格相對較高。與傳統焊接相比,一次性投資較大,可能不會(huì )很快產(chǎn)生效益。但現在激光的經(jīng)濟優(yōu)勢突出,可以降低設計師設計產(chǎn)品的難度。

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目前,許多塑料產(chǎn)品對加工精度和美學(xué)外觀(guān)有很高的要求,促進(jìn)了激光塑料焊接成為這些產(chǎn)品生產(chǎn)的必要過(guò)程,促進(jìn)了激光焊接技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)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,可以用激光焊接的塑料屬于熱塑性塑料,理論上所有熱塑性塑料都可以用激光爆接:塑料激光焊接技術(shù)要求焊接期材料在熱作用區對徽光光波的吸收性好:不屬于熱作用區的材料需要良好的光波滲透性,尤其是兩個(gè)薄蛆材料堆焊時(shí)。將吸收劑添加到一般向熱作用區的塑料中。目前可以用激光焊接的單一成分塑料有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(shù)脂等。這些塑料制成的塑料零件,如塑料制品、塑料板、薄膜、人造橡膠、纖維甚至紡織品,都可以焊接。由于激光焊接具有傳統焊接所不具備的熱作用區小、控制準確的特點(diǎn),上述單體材料也可以焊接。

(2)吸收劑

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(zhì)是熔化熱作用區待焊塑料,然后自然冷卻塑料零件的連接。為了熔化塑料,塑料零件需要吸收足夠的激光能量。一般來(lái)說(shuō),塑料對光波的吸收性不是很好,是很好, 吸收效率低,熔化效率不理想。通常理想的吸收劑是炭黑,它基本上可以吸收紅外波長(cháng)的所有激光能量,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、更好。炭黑不僅吸收紅外波段的激光光波,還吸收可見(jiàn)光波,這就是為什么炭黑看起來(lái)是黑色的。碳黑作為吸收劑會(huì )使激光焊縫的顏色變深,不同于母材。其它顏色的染料也能吸收光波。英國焊接學(xué)會(huì )(The Welding Intitute, TWD開(kāi)發(fā)了一種對可見(jiàn)光透明的染料。以此染料為吸收劑,可獲得透明塑料焊縫。其原理是染料只吸收紅外波段的電磁波,不吸收可見(jiàn)光,所以焊縫看起來(lái)仍然透明。在許多情況下,塑料焊接要求成品美觀(guān)、精致,因此與炭黑相比,可見(jiàn)光透明染料吸收劑非常受歡迎。

(3)其它參數

與金屬焊接不同,塑料激光焊接所需的激光功率并非越大越好。焊接激光功率越大.塑料件上的熱作用區越大越深,會(huì )導致材料過(guò)熱、變形甚至損壞。激光功率應根據需要熔化的深度進(jìn)行選擇。塑料激光焊接速度快,一般1mm厚焊縫的焊接速度可達20m/min;高功率CO2激光焊接塑料薄膜,******速度可達750m/ min.計算機軟件在激光焊接系統中的作用也很重要。軟件除了可以數字化控制激光頭的運動(dòng)軌跡和速度、激光功率等一般工藝參數外,還可以提高加工速度和精度,提高加工質(zhì)量。同時(shí),焊接加工模擬軟件可以根據不同材料的厚度、顏色和吸收率,結合激光功率、光波通過(guò)率等參數,所需吸收劑的用量和添加方法,以及焊接過(guò)程中激光波在上層材料中的能量損失,軟件計算結果非常接近測量結果。由于塑料激光焊接規律性強,可預測性好,采用軟件計算篩選方法和預測結果非常有效可行。




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