塑料在汽车、医疗设备及电子产品上的应用广泛,汽车仪表板、车灯外壳、进气管、邮箱、过滤器、LED等越来越多的采用塑料。半导体激光器结构紧凑,光路系统简单,可直接固定于机械手,适合于自动化生产。半导体激光器输出功率、转换效率、可靠性不断提高,成本不断降低,为其工业化应用创造了条件。 与传统的塑料焊接技术相比,光纤激光焊接塑料的优点主要有焊缝精密、牢固、表面质量好,密封性好,树脂降解少、碎屑少,适合于医药制品和电子产品等;可控性好,容易焊接微小和不易到达的部位、尺寸小和外形复杂的零件;焊接应力变形小,不易损坏制品,适合焊接异种塑料,不使用挥发性的有机化合物溶剂和粘接剂,不会产生有害气体,制品回收率高,生态环保,熔点低而且吸收率容易控制,可在低功率和低聚焦条件下进行焊接。 激光焊接塑料的基本原理是将软料调色的可透过激光的塑料和吸收激光的塑料叠加,激光从透射塑料入射到达吸收塑料并将其加热熔化,然后通过热传导熔化透射塑料,在冷却过程中两种熔化的塑料粘合形成焊接区。 绝大多数本色塑料和许多有色半透明塑料都能激光焊接,例如聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯等。纯聚合物材料能使绝大多数近红外光透过,而不是吸收或则反射。为了促进吸收,必须在塑料中掺杂染料或添加剂,使之可以吸收激光能量而熔化。在热塑料材料中加入适量炭黑或在两块塑料之间放置炭黑,可大大提高材料对近红外激光的吸收率。 nbsp; 激光焊接塑料时,控制激光能量非常重要。塑料熔点低,导热性差,吸收能量后局部会迅速加热和熔化。如果温度过高,多数塑料将迅速分解甚至碳化,而不是熔化,所以必须严格控制激光能量密度放置材料过热。在实际焊接加工中,可将光束散射在材料表面进行快速扫描。 |