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塑料激光焊接机焊接塑料的原理和特性

更新时间  2021-08-03 18:08 阅读

塑胶是一种常被称为塑料或树脂的聚合物,以单体为原料,通过加聚或缩聚反应而得到。可随意改变组分和形状样式,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。

塑胶可分为热固性和热塑性两类,前者不能再成形使用,后者可以重复生产。其物理延伸率较高,一般为50%~500%。各延伸率下,力不完全呈线性变化。

塑料激光焊接原理

塑胶焊接原理

一种激光透射焊接方法:它的前提是两个零件之一可以透过光,而另一个零件必须能吸收激光,在焊接时,激光束通过一个零件,然后在两个零件之间的接触面被另一个零件吸收,在焊接过程中,激光束被另一个零件吸收,形成热作用区;在焊接过程中,激光束通过一个零件,然后在两个零件的接触面上相互扩散,从而形成紧密连接的材料,待焊接部件即被连接起来。

因此焊接塑料的一边是通过激光的透射材料,另一边是吸收激光的吸收材料。经常加入吸收剂(碳黑),以改善吸收性材料的吸收性。此外,为了提高通过材料的激光透射性能,通常还会加入高透光率的染料。

 塑料激光焊接原理2

激光器焊接特性

好处:

1、不受振动或超声波等物理影响,适用于精密零件;

2、非接触式焊接,不会对表面产生热效应、划痕或变形;

3、无粉尘、无飞边等不良现象的清洁工作法;

利用最佳工艺条件可获得较高的结合强度和密封性;

5、通过缩小光束可以将由于热量而造成的影响降到最低;

6、树脂降解量小,生成的析屑少,制品表面能在焊缝周围紧密结合。


坏处:

1.对现有材料有限制(必须通过渗透和吸收材料结合使用);

2、两种透明材料的叠焊需要加入吸收剂(目前只有进口产品,价格非常昂贵);


现行焊接方法:

1)外形焊接

外形焊接原理如图:激光光斑按照预定的二维或三维线性轨迹依次移动来完成焊接动作,当然也可以是光斑固定,工件做直线运动完成焊接,原理相同,两者都有相对运动。外形焊接灵活性高,配备多自由度机械手的激光焊接头,可以轻松完成复杂三维曲线的焊接,能量利用率高,装载方便,但由于是单点线性运动,焊接效率很难有很大提高,仅适用于小批量生产。

 

(2) 掩膜焊接

掩膜焊原理如图所示,在激光光源与待焊件之间放置一层掩膜,所述膜片是按所需焊接轮廓设计的,当其轮廓处透光时,非焊点为非焊点。由于这种焊接精度达到了微米级,所以这种焊接方法具有极高的焊接精度,而且焊接效率高。但是,仅有部分激光参与焊接,导致激光功率利用率低。

 

3)同步焊接

同步焊原理如图所示,多束激光射到工件接触表面,使整个焊接轮廓同时出现熔化现象,冷却凝固后即可进行焊接。为了保证焊缝分布均匀,也可以避免在同一平面。同时焊接速度快,效率高,适于批量生产,但成形零件价格昂贵,需要日常维护。

 

4)准同步焊焊

准同步焊焊原理如图所示,它是轮廓焊接与同步焊接相结合的一种焊接方法,准同步焊接法是相对轮廓焊接,其激光光斑移动速度更快,可同时加热整个焊缝轮廓,从而减少焊接缺陷。由于其焊接速度快,准同步焊可大大缩短焊接时间,但由于扫描振镜的最大宽度有一定的限制,因此,在焊接过程中对工件尺寸有一定的要求。它适合焊接小型、高精度的零件,如精密传感器、微电子等。