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简要介绍激光塑料焊接工艺及材料的选择

发布时间:2024-03-11 15:27人气:
我们传统意义上的塑料激光焊接是指激光穿透焊接。上层塑料应该能够使激光穿透,下层工件应该能够吸收激光的能量。因此,上层塑料部件一般为本色塑料,下层塑料一般为黑色塑料。
 


塑料激光穿透焊接最大的问题是焊接透明透明的材料,如PC和PC之间的焊接,广泛应用于医疗器械。由于上下塑料都是激光可穿透的部件,缺乏激光吸收层,如果要使用塑料激光穿透焊接技术,就必须在焊缝处涂上Clear Weld等吸光剂通过吸光剂吸收激光能量来熔化焊缝进行焊接。但由于激光吸收剂一方面会产生额外的耗材成本,增加生产成本,很少被客户批量生产和采用。另一方面,近年来,新的塑料激光焊接技术解决了透明和透明塑料的焊接问题,增加了设备、耗材和制造风险。这种透明塑料的激光焊接方法来源于塑料对不同波段激光的不同穿透和吸收特性。
 
塑料激光焊接针对的焊接对象是热塑性塑料材料。热塑性塑料材料主要分为两类。一种是无定形塑料,不加色母时表现为PC等透明材料。、PMMA等材料;另一种是半晶塑料,在没有添加色母的情况下,表现为乳白色或乳黄色,例如PA。、PBT等。
 
对于上层的激光穿透塑料,所有没有添加色母的本色塑料对800-1000nm的激光都是透明的。如果使用无定形材料,对厚度没有具体要求。如果使用半晶材料作为激光穿透层,焊接区的穿透层塑料设计厚度一般不应超过2毫米。玻璃纤维的添加对激光穿透有一定的影响。添加的玻璃纤维百分比越多,激光穿透层的塑料设计厚度越小。
 
对于下层吸光塑料,普通的黑色塑料就够了。如果两种塑料材料可以焊接,它们必须具有相同或相似的物理特性。否则一层材料已经融化或燃烧,另一层材料尚未反应。
 
许多用户询问彩色塑料组合间的焊接问题,一般而言,其焊接难度和成本如下:
 


从上表可以看出,绿色/黄色单元格具有良好的焊接效果,而棕色和红色单元格基本上不可能焊接。
 
最简单的方法就是在黑色吸光塑料上焊接本色透光塑料,激光塑料的焊接工艺最简单,成本最低。汽车零部件焊接应用最广泛的组合是黑色激光穿透塑料激光焊接在黑色吸光塑料上,其难点是使用黑色激光可穿透塑料。在选择材料时,激光穿透部件必须使用透光率合格的激光可穿透塑料。

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