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塑料激光焊接机需要考虑的几个问题


作者编辑:西比科智能设备 | 日期:2018-09-27 18:48:59 | 信息来源:www.ledepp.com

塑料激光焊接机激光波长的选择

激光塑料透射焊接通常使用近红外波段的激光作为光源,包括半导体激光(波长808nm-980nm)Nd:YAG激光(波长1064nm)和近年来发展势头比较迅猛的光纤激光(波长1050nm-1500nm)等,这些波段的激光在热熔塑料中均具有良好的透过率,而且可以和光纤耦合,传输光路比较简单,可以通过将聚焦头安装在机器人手臂上来实现数控精密焊接。

塑料激光焊接机

对于波长处于10.6um波段的二氧化碳激光,由于塑料材料对其具有较高的吸收率,所以它的焊接过程属于热传导焊接,塑料材料对它的吸收由表及里,逐步深入,因此二氧化碳激光只适合用于焊接较薄的薄膜材料,当焊接材料具有一定厚度时,二氧化碳激光将两层材料熔合在一起的同时也会使得表层材料被熔化,造成过熔甚至碳化,焊缝形态和质量都不高。

塑料激光焊接机对塑料材料的要求:

塑料材料可以分为热塑性塑料和热固性塑料两大类,对于热塑性塑料来说,可以采用常规塑料焊接(振动、超声波、热板)的方式来连接,所以理论上,所有热塑性塑料都能够被由于采用的是激光透射焊接原理,所以对于需要焊接的热熔塑料材料应满足一定的透过率要求,一般说来,当上层透过材料对近红外线激光的透过率高于50%,下层热作用区材料透过率低于20%时,激光塑料焊接会获得较好的效果。

吸收剂的使用吸收剂的使用是塑料激光焊接工艺中非常重要的工艺。当底层热作用区塑料材料对红外激光透过率太高而不能吸收足够多的激光能量时,会影响到焊缝的形成和强度。此时需要借助吸收剂来提高吸收率,来获得理想的焊接效果。吸收剂既可以在注塑时同步加入到材料中,也可以灵活地喷涂或印刷在焊件的接触面上。

碳黑是最常用的理想吸收剂,它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,使得热作用区的材料融化更快、效果更好。但是当焊件为透明或有色材料时,如果采用将碳黑涂抹在焊件接触面的方式,焊缝颜色会变深,与母材颜色反差较大,不够美观。

英国焊接学会(TWI)研制出了一种叫做Clearweld的染料吸收剂,使用它作为吸收涂层英国焊接学会(TWI)研制出了一种叫做Clearwe1d的染料吸收剂,使用它作为吸收涂层来焊接透明或有色材料时可以得到透明的焊缝,因而焊接成品看起来美观精致。相对碳黑吸收剂,这种可以形成透明焊缝的吸收剂更受青睐,它也代表了吸收剂的研究发展趋势。

随着激光焊接工艺在塑料材料领域的应用,尤其是看到塑料激光焊接机可以克服振动焊接工艺对AIM设计上的限制,非常适用于制造复杂结构和形状的AIM后,许多厂家都在投入精力研发适合激光焊接的尼龙材料。


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