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激光成未来塑料焊接趋势:光源及材料选择

发布时间:2022-07-19 00:00   浏览次数:次   作者:乐鱼体育
本文摘要:目前塑料焊用于较多的方法有超声波焊、热板焊、振动摩擦焊、激光焊等。激光焊作为一种非认识焊技术,与其他焊方法比起,具备非认识、不透气、不漏水、较慢高效、精度高、焊缝美观、产品外形无限制、不易掌控、适应性强劲等优点,将沦为未来焊的趋势。

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目前塑料焊用于较多的方法有超声波焊、热板焊、振动摩擦焊、激光焊等。激光焊作为一种非认识焊技术,与其他焊方法比起,具备非认识、不透气、不漏水、较慢高效、精度高、焊缝美观、产品外形无限制、不易掌控、适应性强劲等优点,将沦为未来焊的趋势。

图1激光焊的示意图  激光焊的原理是两种塑料在较低压力下被夹紧在一起,通过反射镜、透镜或光纤构成的光路系统,将激光器产生的光束探讨于两种聚合物制品,其中一种聚合物制品对于近红外激光是入射的,另一种聚合物制品吸取激光,吸取激光能量的制品将热能改以为热能,在塑料的接触面熔融,同时冷也传导到入射近红外光线的制品表面,构成熔融区。在夹紧力的起到下,熔融区域产生分子间的混合,加热后构成焊缝。  一、激光焊的光源  在激光焊工艺中,一般使用YAG或者CO2激光作为光源。

随着半导体材料工业的较慢发展,半导体激光作为光源也慢慢获得了应用于。各种光源焊的特点如表格1右图:表格1各种光源激光焊的特点  二、激光焊用的材料  汽车上目前多使用YAG激光作为激光焊的光源,特别是在车灯焊应用于中。此激光的波长归属于将近红外光区域,一般来说塑料在此区域内吸收性不是很好,吸取效率较低,熔融情况劣。

必须在塑料中加到将近红外光吸收剂来获取材料对激光的吸取。一般来说理想的吸收剂是碳黑,碳黑需要将红外波长的激光能量基本全部吸取,从而大大提高塑料的热吸取效果,使得热起到区的材料融化更加慢、效果更佳。

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  但是炭黑的用于容许了材料的颜色,影响了用于。碳黑在吸取红外波段的激光光波的同时,也吸取红外线波,这也是碳黑看上去为黑色的原因,用碳黑不作吸收剂不会使激光焊焊缝颜色变深,与母材颜色有所不同。英国焊学会(TWI,TheWeldingInstitute)研制出了一种对红外线半透明的染料。用这种染料做到吸收剂,可以获得半透明的塑料焊缝。

这种染料只吸取红外波段的电磁波,不吸取红外线,因此看上去焊缝依然是半透明的。除了染料,也可以通过加到金、氧化钨等填充纳米材料通过表面等离子体共振吸收效应来构建对近红外光的吸取。  激光焊作为一种非认识、较慢美观的焊方式,将沦为未来塑料焊的发展趋势,因此国内外一些材料厂家开始研发合适激光焊的材料。

Sabic公司在专利CN101868495A中提及通过加到将近红外光吸收剂,研发合适激光焊的热塑性材料。锦湖日丽和某激光焊公司合作开发了合适激光焊用的PC/ABS材料。通过加到类似的激光吸收剂,材料的颜色不局限于黑色,可以制取多种颜色非常丰富的合适激光焊用的PC/ABS材料。

吸取红外光效率高,不易焊,与PMMA的焊强度低,焊缝美观,限于于车灯焊等汽车领域用于。  随着激光光源的发展和激光焊专用材料的研发,激光焊将沦为未来塑料焊的趋势,更好的应用于在汽车领域。


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