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塑料激光焊接技术

作者: 苏州善德宸信 编辑: 苏州善德宸信 来源: 苏州善德宸信 发布日期: 2019.08.16
信息摘要:
塑料激光焊接就是两种或两种以上塑料(同种或异种),通过激光使得结合面处塑料熔化,在夹紧力的作用下二次聚合,冷却后在结合面处形成焊缝,即焊接在…


激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。

塑料激光焊接就是两种或两种以上塑料(同种或异种),通过激光使得结合面处塑料熔化,在夹紧力的作用下二次聚合,冷却后在结合面处形成焊缝,即焊接在一起,焊接原理如图:

塑料激光焊接-1


传统塑料焊接方法有超声波焊接、摩擦焊接、振动焊接、热板焊接、热气焊接和植入焊接。

焊接方法

热板焊接

振动摩擦焊接

超声波焊接

塑料激光焊接

优点

 1、设备成本低

 2、支持手工操作

 1、支持多工件焊接

 2、支持大型制件焊接

 3、焊接周期短

 4、设备维护成本低

 1、焊接周期短

 2、支持非平面焊接

 3、设备维护成本低

 1、焊缝美观

 2、无焊渣、机械应力

 3、满足复杂、大型制件

 4、支持在线监控工艺过程

 5、焊接周期短

 6、焊接强度高、良率高

 7、设备维护成本低

缺点

 1、只限于简单制件

 2、基材易过度熔融

 3、易“拉丝”

 1、易产生碎屑

 2、机械应力大

 3、只限平面轮廓焊接

 4、焊缝较宽

 1、易产生碎屑

 2、机械应力大

 3、加工物受形状大小限制

 1、初期设备投入成本高

 2、对基材性能有特殊要求


塑料激光焊接的方法主要有:轮廓焊接(a)、同步焊接(b )、准同步焊接( c)、滚压焊接(d )和照射掩膜焊接( e )。

塑料激光焊接-2


不是所有塑料都可以焊接,首先焊接塑料必须是热塑性塑料,然后焊接材料上层材料需要能最大程度的透过激光,下层材料需要能最大程度的吸收激光。一般的焊接单组份塑料有PMMA――聚甲基丙烯酸甲脂(有机玻璃), PC塑料,ABS塑料 , LDPE -低密度聚乙烯塑料, HDPE-高密度聚乙烯塑料,PVC -聚氯乙烯塑料,PBT 聚对苯二甲酸丁二醇酯, Nylon 6 -尼龙 6 Nylon 66 -尼龙 66 PS PS 树脂,等等。常见的焊接塑料有 PBT PC、尼龙、 PVC 等。

    其中,两种透明塑料是可以焊接的。比如透明材料(PCPVC PPPMMA PET)的焊接。


塑料激光焊接主要应用

在汽车行业、家电行业、医疗行业以及电子电器行业等等。比如汽车行业的汽车仪表板、车灯、燃油系统塑料部件、新能源汽车电池、EPB电子驻车系统塑料部件等;医疗行业的微控流部件、针头防护产品、 Phonak 阻垢器等;家电行业的LED照明塑料焊接等。

各种焊接方法、焊接材料、焊接工艺以及焊接设备等及其基础理论的总称叫焊接技术。焊接工艺是焊接过程中的一整套工艺程序及其技术规定。内容包括:焊接方法、焊前准备加工、装配、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、焊接工艺参数以及焊后处理等。

塑料激光焊接工艺在应用中有要注意的地方:如果是医疗产品,在不添加吸光剂和助焊剂情况下,尤其是透明塑料,最好用1710nm 1940nm 波长的激光。


塑料激光焊接工艺的优点

1、与传统塑料焊接工艺相比,激光焊接具有焊接强度高,加热和冷却速度极快,热影响区小,焊接应力和变形很小;

2、非接触加工,对焊件不产生外力作用,可焊接难于接触的部位;

3、焊接工艺稳定,焊缝表面和内在质量好,性能高;

4、激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊,通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接等诸多优点。

这两年塑料激光焊接技术提及的频率增多:

1、在环保被越来越重视的时代塑料激光焊接有很多优势;

2、工艺的成本大幅下降;

3、激光焊接专用塑料开始国产化。


常见问题:

 1、什么叫焊缝?

焊接后焊件中所形成的结合部分。

 2、什么是激光焊接头?

激光焊接头是焊接设备的部件,激光焊接头可以通过连续或脉冲激光束实现。激光焊接头焊接的原理可分为导热焊接头焊接和激光头深熔焊接。

 3、什么是激光器?

    激光器是激光焊接设备的重要部件,激光器主要有光纤激光器与半导体激光器,激光器光源主要有CO2 激光、 Nd:YAG激光和半导体激光三种。

 4、塑料激光焊接需要助剂吗?

    有些焊接需要用到助剂,比如炭黑吸收剂,但是对于清洁塑料的焊接如医用塑料的焊接就不需要吸收剂助剂。

 5、塑料激光焊接吸收剂添加方法有哪些?

1、直接向待焊接材料中渗入吸收剂;

2、向塑料件待焊接的表面渗吸收剂;

3、在两块待焊接塑料件的接触处喷涂上或者印刷上吸收剂。

 6、塑料激光焊接效果如何检测?

目前大部分企业都是在气密性以及结合力这种性能上检验,从显微形貌、化学分析、脆性及其他物理特性方面研究甚少,医疗的产品还会牵涉到药理毒性、生物相容性等等问题。


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