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激光焊接機(jī)在塑料焊接的技術(shù)要求
時(shí)間：2021-09-16 16:01 閱讀：2831 次
目前能夠使用激光焊接的單種成分塑料有PMMA-聚甲基丙烯酸甲酯(有機(jī)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、Nylon6 (尼龍6)、Nylon66 (尼龍66)、PS 樹(shù)脂等。這些塑料制成的塑料件，如模制的塑料品、塑料板、薄膜、人造橡膠、纖維甚至紡織物都可以作為被焊接的對(duì)象。由于激光焊接具有傳統(tǒng)焊接不具備的熱作用區(qū)小、控制精確的特點(diǎn)，因此上述各種單體材料之間也可以進(jìn)行焊接。下面介紹激光焊接機(jī)在塑料焊接的技術(shù)要求。
吸收劑的應(yīng)用是塑料激光焊接工藝中非常重要的工藝。塑料激光焊接的本質(zhì)是將熱作用區(qū)的待焊接塑料熔化，隨后自然冷卻實(shí)現(xiàn)塑料件的接合。欲使塑料熔化需要使塑料件吸收足夠的激光能量。一般在不添加吸收劑的情況下，塑料對(duì)光波的吸收性不是很好， 吸收效率很低，熔化效率不理想。
通常理想的吸收劑是炭黑，炭黑能夠?qū)⒓t外波長(zhǎng)的激光能量基本全部吸收，從而大大提高塑料的熱吸收效果，使熱作用區(qū)的材料熔化更快、效果更好。炭黑在吸收紅外波段的激光光波的同時(shí)，也吸收可見(jiàn)光波，這也是炭黑看起來(lái)為黑色的原因。用炭黑作吸收劑會(huì)使激光焊接焊縫顏色變深，與母材顏色不同。一些其他顏色的染料也能夠起到吸收光波的效果。英國(guó)焊接學(xué)會(huì)(The Welding Intitute, TWD研制出了一種對(duì)可見(jiàn)光透明的染料。用這種染料作吸收劑，可以得到透明的塑料焊縫。其原理是這種染料只吸收紅外波段的電磁波，不吸收可見(jiàn)光，因此看起來(lái)焊縫仍然是透明的。很多情況下，塑料焊接要求成品美觀、精致，因此相比炭黑，對(duì)可見(jiàn)光透明的染料吸收劑非常受青睞。
其他參數(shù)，與金屬焊接不同，塑料激光焊接需要的激光功率并不是越大越好。焊接激光功率越大.塑料件上的熱作用區(qū)就越大、越深，將導(dǎo)致材料過(guò)熱、變形、甚至損壞。應(yīng)該根據(jù)需要熔化的深度來(lái)選擇激光功率。塑料激光焊接的速度比較快，一般得到1mm厚焊縫的焊接速度可達(dá)20m/min;而采用高功率的CO2激光器焊接塑料薄膜，最高速度可以達(dá)到750m/ min。
激光焊接系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)軟件的作用也是十分重要的。軟件除了可以實(shí)現(xiàn)對(duì)激光頭的運(yùn)動(dòng)軌跡和速度、激光功率等一般性的工藝參數(shù)進(jìn)行數(shù)字化控制，以達(dá)到提高加工速度和精度、改善加工質(zhì)量的目的，同時(shí)焊接加工仿真軟件可以根據(jù)不同材料的厚度、顏色、吸收率等，結(jié)合激光器的功率、光波透過(guò)率等參數(shù)，在焊接前就可以得到所需的吸收劑的用量和添加方法及焊接過(guò)程中激光光波在上層材料中的能量損失等，軟件計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果非常接近。由于塑料激光焊接的規(guī)律性強(qiáng)，有較好的可預(yù)測(cè)性，因此，采用軟件計(jì)算篩選方法、預(yù)測(cè)結(jié)果是非常有效和可行的。
以上就是激光焊接機(jī)在塑料焊接的技術(shù)要求。除了傳統(tǒng)的焊接方法，塑料或聚合物的激光熔融工藝在許多行業(yè)已發(fā)展成為一種成熟的焊接手段。大多數(shù)的激光焊接方式在很大程度上能夠抗衡傳統(tǒng)的焊接手段，并提供了許多工藝優(yōu)勢(shì)。
吸收劑的應(yīng)用是塑料激光焊接工藝中非常重要的工藝。塑料激光焊接的本質(zhì)是將熱作用區(qū)的待焊接塑料熔化，隨后自然冷卻實(shí)現(xiàn)塑料件的接合。欲使塑料熔化需要使塑料件吸收足夠的激光能量。一般在不添加吸收劑的情況下，塑料對(duì)光波的吸收性不是很好， 吸收效率很低，熔化效率不理想。
通常理想的吸收劑是炭黑，炭黑能夠?qū)⒓t外波長(zhǎng)的激光能量基本全部吸收，從而大大提高塑料的熱吸收效果，使熱作用區(qū)的材料熔化更快、效果更好。炭黑在吸收紅外波段的激光光波的同時(shí)，也吸收可見(jiàn)光波，這也是炭黑看起來(lái)為黑色的原因。用炭黑作吸收劑會(huì)使激光焊接焊縫顏色變深，與母材顏色不同。一些其他顏色的染料也能夠起到吸收光波的效果。英國(guó)焊接學(xué)會(huì)(The Welding Intitute, TWD研制出了一種對(duì)可見(jiàn)光透明的染料。用這種染料作吸收劑，可以得到透明的塑料焊縫。其原理是這種染料只吸收紅外波段的電磁波，不吸收可見(jiàn)光，因此看起來(lái)焊縫仍然是透明的。很多情況下，塑料焊接要求成品美觀、精致，因此相比炭黑，對(duì)可見(jiàn)光透明的染料吸收劑非常受青睞。
其他參數(shù)，與金屬焊接不同，塑料激光焊接需要的激光功率并不是越大越好。焊接激光功率越大.塑料件上的熱作用區(qū)就越大、越深，將導(dǎo)致材料過(guò)熱、變形、甚至損壞。應(yīng)該根據(jù)需要熔化的深度來(lái)選擇激光功率。塑料激光焊接的速度比較快，一般得到1mm厚焊縫的焊接速度可達(dá)20m/min;而采用高功率的CO2激光器焊接塑料薄膜，最高速度可以達(dá)到750m/ min。
激光焊接系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)軟件的作用也是十分重要的。軟件除了可以實(shí)現(xiàn)對(duì)激光頭的運(yùn)動(dòng)軌跡和速度、激光功率等一般性的工藝參數(shù)進(jìn)行數(shù)字化控制，以達(dá)到提高加工速度和精度、改善加工質(zhì)量的目的，同時(shí)焊接加工仿真軟件可以根據(jù)不同材料的厚度、顏色、吸收率等，結(jié)合激光器的功率、光波透過(guò)率等參數(shù)，在焊接前就可以得到所需的吸收劑的用量和添加方法及焊接過(guò)程中激光光波在上層材料中的能量損失等，軟件計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果非常接近。由于塑料激光焊接的規(guī)律性強(qiáng)，有較好的可預(yù)測(cè)性，因此，采用軟件計(jì)算篩選方法、預(yù)測(cè)結(jié)果是非常有效和可行的。
以上就是激光焊接機(jī)在塑料焊接的技術(shù)要求。除了傳統(tǒng)的焊接方法，塑料或聚合物的激光熔融工藝在許多行業(yè)已發(fā)展成為一種成熟的焊接手段。大多數(shù)的激光焊接方式在很大程度上能夠抗衡傳統(tǒng)的焊接手段，并提供了許多工藝優(yōu)勢(shì)。
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