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塑料激光焊接对材料的要求有哪些

更新时间  2021-08-25 15:03 阅读

可以用激光焊接的塑料是热塑性塑料,理论上所有的热塑性塑料都可以用激光破裂:塑料激光焊接技术要求焊接期间材料在热效应区内的材料对徽光波的吸收性好:不属于热塑性材料的材料可以用激光熔融,特别是用激光焊接两种薄材料时,特别是用两种薄材料重叠焊接时。在塑猜中增加吸收剂可以达到热效的目的。

单组分塑料PMMA-聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)、PC塑料、ABS塑料、LDPE低密度聚乙烯塑料、PVC-PVC塑料、尼龙6、尼龙66、PS树脂等。这种塑料制品,例如模制塑料、塑料板材、薄膜、人造橡胶、纤维,甚至纺织品都可以作为焊接的对象。由于激光焊接具有传统焊接所不具备的热效应区小、控制精度高等特点,因此上述各种单体数据之间还可进行焊接。

激光焊接

吸收剂的应用是激光塑料焊接工艺中的一个重要环节。塑胶激光焊接的实质是将热效区域内的焊接塑料熔化,然后自然冷却完成塑料零件的连接。

要融化塑料,就需要让塑料制品吸收激光能量满足。当塑料不加入吸收剂时,塑料对光波的吸收能力不太好,吸收功率很低,熔融功率不抱负。炭黑是一种理想的吸收剂,能将红外波段的激光能量从根本上完全吸收,从而大大提高塑料的热吸收效果,使热效果区的资料熔融更快,效果更好。

炭黑吸收了红外波段的激光光波,同时也吸收了可见光波,这也是炭黑呈黑色的原因。激光焊接焊缝颜色变深,采用炭黑作吸收剂,使焊缝颜色发生变化。有些其它颜色的染料也可以起到吸收光波的作用。TWD是英国焊接协会开发的可见光染料。使用该染料作为吸收剂,可获得普通塑料焊缝。这种染料只吸收红外波段的电磁波,不吸收可见光,所以焊缝看起来很亮。很多时候,塑料焊接都要求制品美观、精美,因此相对于炭黑,对于可见光通明的染料吸收剂是非常有利的。

塑料激光焊接原理

塑料激光焊接不同于金属焊接,对激光功率的要求并非越大越好。焊后的激光功率越大,塑料零件的热效果区越大、越深,会引起数据过热、变形甚至损坏。

激光功率的选择应根据需要的深度来选择。塑焊设备的速度较快,一般1mm厚焊缝的焊接速度可达到20m/min;而选用高功率CO2激光焊接塑料薄膜,最大速度能达到750m/min.激光焊接系统中,核算机软件的作用也非常重要。

软体除能将激光头的运动轨迹、速度、激光功率等一般工艺参数数字化控制外,还能实现提高加工速度和精度、提高加工质量的目的,同时焊接仿真软件可以根据不同材料的厚度、颜色、吸收率等,结合激光器的功率、光波透过率等参数,在焊接前就能得到所需吸收剂的用量和增加方法及焊接过程中激光光波在上层材料层中的能量损失等,软件计算结果与实际结果十分接近。

由于塑料激光焊接规律性强,具有较好的可猜测性,因此,选择软件核算选择方法,猜测结果是非常有效和可行的。