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塑料與激光焊接能碰撞出怎樣的火花

來源:工典商城2020-09-30 我要評論(0 )   

塑料激光焊接的原理激光焊接這個詞應該所有人都不陌生,它的原理也很簡單,就是通過激光產生的高溫使材料熔化達到焊接的目的。激光焊接最大的優點就是精密而且高效,適...

塑料激光焊接的原理

激光焊接這個詞應該所有人都不陌生,它的原理也很簡單,就是通過激光產生的高溫使材料熔化達到焊接的目的。激光焊接最大的優點就是精密而且高效,適用于各種對精密度要求高的領域。

不過將激光焊接引入塑料領域,它的原理就顯得有些復雜了。塑料激光焊接的原理是這樣的。

圖中分層的材料,是即將被焊接到一起的兩種塑料。我們可以發現這兩種材料的透明度有著很大的差別,激光可以穿過透明材料作用在交界處,使兩層塑料之間熔化,進而焊接到一起。

這引出了塑料激光焊接幾個要點。1.被焊接的塑料必須有一種是透明的。2.另一種塑料對激光熱量的吸收率高。3.兩層塑料的反射率應該盡可能小。因此塑料激光焊接的選材是較嚴格的,不過現在大部分塑料經過共混、涂覆處理都能滿足激光焊接的要求,巴斯夫就研制出幾種能透過激光的黑色尼龍和PET材料。

目前聚乙烯(LDPE、HDPE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、尼龍66(Nylon66)、聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等都有在激光焊接領域的應用。

塑料激光焊接的優點

激光焊接的優點十分顯著,首先它的焊接速度快,可以得到高精度的焊接件;能產生真空密封結構,防水防塵;焊接牢固,能夠制造出超過原材料強度的焊接縫;焊接過程中熱損壞和熱變形小,無飛邊,焊縫嚴密,非常適用于醫藥制品及精密電子類產品。激光本身由計算機軟件控制,易于調整,可靈活透射到零件各個部位。同時,激光焊接能夠焊接其它焊接方法無法達到的區域,對于外形復雜、形狀不規則的制品尤為適用。塑料激光焊接是一項無振動焊接技術,該工藝大幅減少塑料制品的振動應力和熱應力,降低制品本身的老化速度,可應用于易損壞的塑料零件。塑料激光焊接可以將不同組成、不同顏色、不同結構以及不同軟化點的塑料零件焊接在一起。對于其他焊接方法很難實現或者無法實現。焊接設備即為激光發射裝置,其本身并不需要和被焊接塑料零部件相接觸,設備自動化程度高,方便加工。

激光焊接的設備

塑料激光焊接的應用

如今工程塑料的性能日益提高,塑料作為一種可再生材料,漸漸代替了部分金屬材料。結合塑料激光焊接的優點,目前最合適的領域是:精密塑料電子元件領域、醫療器材領域、汽車領域。

由于激光焊接可以靈活透射到精密器件上,在精密塑料電子元件領域應用最為廣泛,例如手機零部件(機殼,耳機座,USB 座),鼠標,傳感器等。

激光焊接具備高精密性,而且加工過程是無需接觸材料,還可以應用在對密封度要求很高的包裝領域(醫用輸液袋、無菌密封袋、導管等)。

大部分激光焊接是由機器控制的,因此加工速度十分快,能夠應用于大型機器的生產流水線,特別是在汽車領域。汽車上的塑料部件非常多,對精密性要求也高,例如:自動門窗開關、噴油嘴、變速箱支架、發動機傳感器、液壓油箱、水箱導管,過濾閥門支架、車燈等。

小結

激光焊接對于塑料焊接領域是影響巨大的,近幾年涂料和填料的進步,打破了材料的性能限制。但塑料激光焊接機器的成本較高,在國內研發還不夠深入,一直沒受到很好的推廣。中國一直是全球最大的塑料市場,只要突破技術問題,塑料激光焊接成本就會急速降低,能夠將塑料材料引入高品質、高附加值的時代。


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塑料激光焊接
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