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塑料激光焊接機的應用于原理

  塑料作為一種材料被廣泛的應用于各個行業。作為曾將的三大污染之一,有人建議停止塑料的生產,事實證明這個想法是行不通的,塑料已經融入了我們的日常生活,各個行業已經離不開它。作為鋼、鐵、鎂、鋁等金屬在工程上的替代品,塑料已將很多金屬部件上有了應用,激光焊接作為一鐘可靠的塑料連接方法,被廣泛使用,今天我們來了解下塑料激光焊接機

  要了解塑料的激光焊接,還得先從焊接概念說起。教科書上對焊接的定義為:通過加熱或者加壓,或者兩者并用,加或不加填充材料,使兩分離的金屬表面達到原子間的結合,形成永久性連接的一種制造工藝及技術。學術的說法有些繞口和復雜,白話說就是焊接是能將分離的金屬連接在一起的一項技術。隨著技術的進步焊接對象早已超出了金屬的范疇,但焊接的本質沒變,塑料的焊接就是通過夾具加壓、激光加熱使分離的塑料連接成整體的一項技術。

  根據分子結構塑料可分為三種:熱塑材料(受熱軟化,物理變化,可反復塑制),熱固材料(固化后不能再次熱熔或軟化,變化不可逆,化學變化)和合成橡膠。目前針對塑料激光焊接的研究和應用多是熱塑材料,本文所講也是圍繞熱塑材料展開

  1.為什么對塑料使用激光焊接

  大多數的塑料制品都是模制品,其尺寸和結構復雜程度因模具的尺寸和結構所限而受到制約,在生產大型或結構復雜的熱塑性塑料零件時尤其明顯,大尺寸和結構復雜的塑料產品不能一次加工成型,這就需要一種可靠的工藝把多個零部件無縫連接到一起。

  機械連接、粘接和焊接是塑料連接三種常見的方法,而激光焊接以其優良的焊接質量、易于控制、焊接范圍廣(可焊接微小零件)等諸多優點成為人們研究的熱點,特別是汽車熱塑性零件,激光焊接已成為該領域的首選加工方法。

  2.塑料激光焊接的原理

  2.1 塑料激光焊接的過程

  更確切的說,這里我們所說的激光焊接實際上應該叫激光透射焊接。其基本過程為:首先用夾具將兩個待焊接塑料零件按設計位置夾緊,然后將激光束定向照射到待焊區域,激光束通過上層透明材料,然后被下層材料吸收。激光能量被吸收使得下層材料溫度升高,從而熔化上層和下層的塑料,然后凝固成牢固的焊縫。其原理如圖2所示,焊縫形成的基本過程

  因此,塑料激光透射焊接有兩個極為關鍵的地方,一是上層材料(可以是透明也可以是有顏色的)必須能夠保證有足夠的激光通過,二是下層材料要能吸收激光的能量,兩層材料各司其職,保證完美焊縫的形成。

 


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