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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:2023-01-17 10:13:51 人氣:127

近年來,隨著技術的不斷升級,未來的增長趨勢逐漸出現。幾年前,一些激光技術沒有取得突破,激光價格相對較高。與傳統焊接相比,一次性投資較大,可能不會很快產生效益。但現在激光的經濟優勢突出,可以降低設計師設計產品的難度。

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目前,許多塑料產品對加工精度和美學外觀有很高的要求,促進了激光塑料焊接成為這些產品生產的必要過程,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,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,尤其是兩個薄蛆材料堆焊時。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,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。一般來說,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,還吸收可見光波,這就是為什么炭黑看起來是黑色的。碳黑作為吸收劑會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。英國焊接學會(The Welding Intitute, TWD開發了一種對可見光透明的染料。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,不吸收可見光,所以焊縫看起來仍然透明。在許多情況下,塑料焊接要求成品美觀、精致,因此與炭黑相比,可見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,會導致材料過熱、變形甚至損壞。激光功率應根據需要熔化的深度進行選擇。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,提高加工質量。同時,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、光波通過率等參數,所需吸收劑的用量和添加方法,以及焊接過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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