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激光焊接机在塑料焊接的技术要求

时间:2021-09-16 16:01  阅读:128
目前能够使用激光焊接的单种成分塑料有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、HDPE高密度聚乙烯塑料、 PVC--聚氯乙烯塑料、Nylon6 (尼龙6)、Nylon66 (尼龙66)、PS 树脂等。这些塑料制成的塑料件,如模制的塑料品、塑料板、薄膜、人造橡胶、纤维甚至纺织物都可以作为被焊接的对象。由于激光焊接具有传统焊接不具备的热作用区小、控制精确的特点,因此上述各种单体材料之间也可以进行焊接。下面介绍激光焊接机在塑料焊接的技术要求。

吸收剂的应用是塑料激光焊接工艺中非常重要的工艺。塑料激光焊接的本质是将热作用区的待焊接塑料熔化,随后自然冷却实现塑料件的接合。欲使塑料熔化需要使塑料件吸收足够的激光能量。一般在不添加吸收剂的情况下,塑料对光波的吸收性不是很好, 吸收效率很低,熔化效率不理想。

通常理想的吸收剂是炭黑,炭黑能够将红外波长的激光能量基本全部吸收,从而大大提高塑料的热吸收效果,使热作用区的材料熔化更快、效果更好。炭黑在吸收红外波段的激光光波的同时,也吸收可见光波,这也是炭黑看起来为黑色的原因。用炭黑作吸收剂会使激光焊接焊缝颜色变深,与母材颜色不同。一些其他颜色的染料也能够起到吸收光波的效果。英国焊接学会(The Welding Intitute, TWD研制出了一种对可见光透明的染料。用这种染料作吸收剂,可以得到透明的塑料焊缝。其原理是这种染料只吸收红外波段的电磁波,不吸收可见光,因此看起来焊缝仍然是透明的。很多情况下,塑料焊接要求成品美观、精致,因此相比炭黑,对可见光透明的染料吸收剂非常受青睐。

其他参数,与金属焊接不同,塑料激光焊接需要的激光功率并不是越大越好。焊接激光功率越大.塑料件上的热作用区就越大、越深,将导致材料过热、变形、甚至损坏。应该根据需要熔化的深度来选择激光功率。塑料激光焊接的速度比较快,一般得到1mm厚焊缝的焊接速度可达20m/min;而采用高功率的CO2激光器焊接塑料薄膜,最高速度可以达到750m/ min。

激光焊接系统中,计算机软件的作用也是十分重要的。软件除了可以实现对激光头的运动轨迹和速度、激光功率等一般性的工艺参数进行数字化控制,以达到提高加工速度和精度、改善加工质量的目的,同时焊接加工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,在焊接前就可以得到所需的吸收剂的用量和添加方法及焊接过程中激光光波在上层材料中的能量损失等,软件计算结果与实测结果非常接近。由于塑料激光焊接的规律性强,有较好的可预测性,因此,采用软件计算筛选方法、预测结果是非常有效和可行的。

以上就是激光焊接机在塑料焊接的技术要求。除了传统的焊接方法,塑料或聚合物的激光熔融工艺在许多行业已发展成为一种成熟的焊接手段。大多数的激光焊接方式在很大程度上能够抗衡传统的焊接手段,并提供了许多工艺优势。


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