簡(jiǎn)要介紹激光塑料焊接工藝及材料的選擇2024-03-11
我們傳統(tǒng)意義上的塑料激光焊接是指激光穿透焊接。上層塑料應(yīng)該能夠使激光穿透，下層工件應(yīng)該能夠吸收激光的能量。因此，上層塑料部件一般為本色塑料，下層塑料一般為黑色塑料。
塑料激光穿透焊接最大的問(wèn)題是焊接透明透明的材料，如PC和PC之間的焊接，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械。由于上下塑料都是激光可穿透的部件，缺乏激光吸收層，如果要使用塑料激光穿透焊接技術(shù)，就必須在焊縫處涂上Clear Weld等吸光劑通過(guò)吸光劑吸收激光能量來(lái)熔化焊縫進(jìn)行焊接。但由于激光吸收劑一方面會(huì)產(chǎn)生額外的耗材成本，增加生產(chǎn)成本，很少被客戶(hù)批量生產(chǎn)和采用。另一方面，近年來(lái)，新的塑料激光焊接技術(shù)解決了透明和透明塑料的焊接問(wèn)題，增加了設(shè)備、耗材和制造風(fēng)險(xiǎn)。這種透明塑料的激光焊接方法來(lái)源于塑料對(duì)不同波段激光的不同穿透和吸收特性。
塑料激光焊接針對(duì)的焊接對(duì)象是熱塑性塑料材料。熱塑性塑料材料主要分為兩類(lèi)。一種是無(wú)定形塑料，不加色母時(shí)表現(xiàn)為PC等透明材料。、PMMA等材料；另一種是半晶塑料，在沒(méi)有添加色母的情況下，表現(xiàn)為乳白色或乳黃色，例如PA。、PBT等。
對(duì)于上層的激光穿透塑料，所有沒(méi)有添加色母的本色塑料對(duì)800-1000nm的激光都是透明的。如果使用無(wú)定形材料，對(duì)厚度沒(méi)有具體要求。如果使用半晶材料作為激光穿透層，焊接區(qū)的穿透層塑料設(shè)計(jì)厚度一般不應(yīng)超過(guò)2毫米。玻璃纖維的添加對(duì)激光穿透有一定的影響。添加的玻璃纖維百分比越多，激光穿透層的塑料設(shè)計(jì)厚度越小。
對(duì)于下層吸光塑料，普通的黑色塑料就夠了。如果兩種塑料材料可以焊接，它們必須具有相同或相似的物理特性。否則一層材料已經(jīng)融化或燃燒，另一層材料尚未反應(yīng)。
許多用戶(hù)詢(xún)問(wèn)彩色塑料組合間的焊接問(wèn)題，一般而言，其焊接難度和成本如下：
從上表可以看出，綠色/黃色單元格具有良好的焊接效果，而棕色和紅色單元格基本上不可能焊接。
最簡(jiǎn)單的方法就是在黑色吸光塑料上焊接本色透光塑料，激光塑料的焊接工藝最簡(jiǎn)單，成本最低。汽車(chē)零部件焊接應(yīng)用最廣泛的組合是黑色激光穿透塑料激光焊接在黑色吸光塑料上，其難點(diǎn)是使用黑色激光可穿透塑料。在選擇材料時(shí)，激光穿透部件必須使用透光率合格的激光可穿透塑料。
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