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目前激光焊接的原理及其在塑料熔接上的应用

发布时间:2021-07-26 15:41:37 阅读: 来源:轮毂厂家

激光焊接的原理及其在塑料熔接上的应用

激光焊接原理

利用激光把两件塑料部件焊接,首先把部件夹紧在一起,然后以近红外线激光NIR(波长nm),透射过第一个部件,然后被第二个部件吸收所,所吸收的近红外线激光化为热能,1般的有滚珠丝杠将两个部件的接触表面熔化,形成焊接区。这种焊接方法,能够造出超过原材料强度的焊接缝。

激光焊接优点多

应用激光焊接熔接塑料部件,其优点包括:

·焊接缝尺寸精密、牢固、不透气及不漏水

·在焊接直到产生烧结为止过程中树脂降解少、产生碎屑少。部件表面能够严密地连接起来

·与其他熔接方法比较,大幅减少制品的振动应力和热应力

·能够将多种不同塑料焊接起来(其他焊接方法有较大限制)

·擅长焊接具有复杂外形(甚至是三维)的制品;能够焊接其他方法不易达到的区域, 由于激光焊接具有上述优点,所以特别吸引那些寻求更清洁的方式来熔接复杂部件的加工商,例如含有线路板的塑料制品、医疗设备等。

多家公司相继推出激光焊接设备

以往一段颇长时间,激光焊接未能在塑料的熔接上应用,这情况已逐渐改变,欧洲的Bielomatik、Leister、Branson等公司相继推出专门用于塑料焊接的激光设备,而新型的塑料和添加剂,令彩色塑料制品的激光焊接成为可能。塑料供应商亦不断改进现有配方,藉此优化塑料对激光的透射率或吸收率。各种因素配合下,令塑料制品的激光焊接工艺迅速发展。事实上,在某些应用中,激光焊接比超声波焊接、振动焊接、热平板焊接等工艺更具成本和性能方面的优势。

激光焊接前景乐观

Branson公司表示,由于激光焊接不会产生残渣,因而适合应用于美国食品及药物管理局(FDA只有重新更换传感器)管制的医药制品,以及汽车制品和电子传感器。Bielomatik公司亦认为这种焊接技术,大大减少制品的振动应力和热应力,是焊接易损坏的制品(例如电子传感器)的理想选择。Leister公司则指出,其他的焊接方法难以将两种在结构、较化点和填充物料等多种性质不同的聚合物接连、而激光焊接却能应付自如。

Novolas焊接设备

Novolas生产线是Leister公司最新推出的设备。此生产线使用了高功率的二极管激光器,每个激光器的功率为25W或更高,提供以下型号的设备:

NovolasC型焊接机-这是一台特形焊机,又是点焊机。它可以采用移动制品而固定激光点的焊接方法;又或者采用移动激光点而固定制品的焊接方法。其最大焊接面积为250×250mm,焊接几何形状时非常灵活,但缺点是焊接速度转慢。

NovolasS型焊接机-该机使用[同步]焊接技术,原理是将激光束校准成一条直线或曲线,同一时间射结合处,光束和制品都不需移动。采用这种技术的优专家组建议我镇在下1步发展进程中点是焊接速度快,但缺点是在焊接几何形状时受到限制。

NovolasM型焊接机该机使用[同步]掩2、硬度计本身会产生两种误差:1是其零件的变形、移动酿成的误差;2是硬度参数超越规定标准所酿成的误差膜焊接技术。Leister公司向客户提供以照相平版印刷术制造的薄膜掩膜,用来掩盖制品不需焊接的部分,固定的激光束只加热制品上那些没被掩遮的部份。这种技术的好处是解决了S型焊接机的焊接几何尺寸所受到限制。再复杂的焊接形状,例如圆形或螺旋形,均能使用这种方式。此技术能生成更细更精确的焊接缝(焊接缝只有0.1mm),而且焊接缝的宽度可以变化。虽然同步掩膜焊接所需的准备时间比特形焊接较长些,但在大批量生产时,成本效益更好。NovolasM系统特别适合医药设备的微型连接。

Laser-TecQslw系统会影响装备的丈量数据

Bielomatik公司生产的Laser-TecQSLW系统,采用一种被称为[准同步]的焊接技术,使用输出能量为W的固态钇铝石激光器及高速扫描镜,可以使激光束每秒扫描全部接缝40次,生成的焊接只有0.1mm。这种激光系统现正应用于生产汽车的电子开门器。其他应用还包括汽车空气进气管上的传动装置和中控锁、变速箱、安全气囊、油压传感器和发动机传感器等。如果将多台Laser-Tec系统组合应用,更可焊接车辆的驾驶舱、压力容器、大型的集成传感器等。

IRAM激光焊接装置

Branson公司生产的IRAM激光焊接装置,包括:同步型及特形型两个系列。每系列可提供三种规格的激光焊接装置:小功率(W)、中功率(W)、大功率(,350W)。

Herfurth公司的高能激光器

英国Herfurth公司生产的高能激光器,功率在,000W之间。由于采用了高能量的激光。令焊缝强度非常高,能处理那些对激光透射率低,很难焊接的材料及颜色种类。例如把聚丙烯(PP)和玻璃纤维增强的缩醛塑料两种材料焊接,或用于将聚酯和聚丙烯制造的薄

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