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1、透明塑料材料的激光焊接在許多工業(yè)應(yīng)用中，熱塑性元件的激光焊接已經(jīng)成為一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的加工方式。當(dāng)使用二極管激光器、Nd:YAG激光器或光纖激光器時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)的操作是在重合處進(jìn)行投射式激光焊接。聚焦激光輻射穿透上層透明的塑料，被下層材料吸收，吸收的輻射能在表面轉(zhuǎn)化成熱能，由于熱能的傳導(dǎo)，就在上層形成接點(diǎn)。?原色或者有色的塑料在近紅外波段的吸收較低。炭黑是一種樹脂添加劑，它可以在很廣的波段（從可見到紅外）有效提高塑料對(duì)激光的吸收率。然而，如果使用了炭黑，塑料就只能做成深色，無(wú)法做成透明的塑料元件。?由英國(guó)劍橋焊接研究所（TWI）開發(fā)的Clearweld工藝使得透明或者有色塑料能夠有效地吸收近紅外光。它采用
2、了特殊的近紅外吸收材料作為元件表面的涂層，或者作為添加劑摻入下層的樹脂中。這些材料在可見光范圍內(nèi)的吸收較小，在近紅外區(qū)（800-1100nm）的吸收較大。目前，在最大的吸收波長(zhǎng)附近，具有各種不同的窄吸收帶寬的吸收材料，它們可以被用來(lái)調(diào)整塑料的光學(xué)特性，以便適應(yīng)各種常見的近紅外激光器。除了取決于所使用的激光波長(zhǎng)，最佳的吸收材料還取決于具體應(yīng)用上的要求，比如加工參數(shù)、材料特性和目標(biāo)元件所需的顏色。?Clearweld涂層工藝?帶有吸收范圍在940-1100nm吸收劑的涂層為低粘性、基于溶劑的液體物質(zhì)，被應(yīng)用于各種配料系統(tǒng)中。典型的溶劑是乙醇和丙酮。涂層的用量以納升/平方毫米（nL/mm2）為單位
3、。溶劑可作為載體，揮發(fā)得很快，從而在塑料表面形成一層吸收材料薄膜。通常，干燥時(shí)間在1至7秒。也可以使用輔助干燥的方法，例如使用紅外線燈對(duì)零件的預(yù)加熱或者后加熱，令溶劑的揮發(fā)更為迅速。涂層過(guò)程可以與焊接過(guò)程分開進(jìn)行。?當(dāng)涂層應(yīng)用到材料表面時(shí)，一個(gè)均勻的吸收劑薄層就沉積在材料的表面。在激光輻射以前，干燥后的涂層在可見波段有些許顏色。進(jìn)行焊接時(shí)，激光輻射被涂層吸收，同時(shí)被轉(zhuǎn)化成熱能。由于熱傳導(dǎo)，臨近于涂層的表面材料被加熱而熔化，固化后就形成了焊點(diǎn)。在加熱的過(guò)程中，吸收劑分解，涂層就完全失去了可見波段的顏色（見圖1）。?添加劑?吸收劑還可被于許多熱塑材料中，它作為添加劑被加入下層的塑料中以協(xié)助激光焊
4、接過(guò)程。這個(gè)過(guò)程類似于在材料中添加炭黑，不過(guò)，這里的顏色更為多樣，可被用于透明/不透明的塑料零件中。?根據(jù)應(yīng)用上的不同要求，技術(shù)人員可以利用Clearweld吸收劑工藝來(lái)調(diào)節(jié)材料熔化的深度。這是通過(guò)改變樹脂中吸模具設(shè)計(jì)師工作職責(zé)五金模具是什么http://www.qxugpx.com/zyzs/396.html平面設(shè)計(jì)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)一樣嗎？學(xué)平面設(shè)計(jì)要從哪兒下手啊http://www.qxcdr.com/zyzs/393.html機(jī)械CAD證考試要多少錢？CAD考試有哪些級(jí)別http://www.qxcad.com/cadjc/885.html平面設(shè)計(jì)液晶顯示器用哪種好？平面設(shè)計(jì)電腦配置http
5、://www.qxsnsj.com/pmsj/272.htmlwww.qingxinedu.cn鄭州網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)培訓(xùn)收劑的濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。吸收劑濃度與光學(xué)穿透深度直接相關(guān)，提高濃度就使得穿透深度降低，從而也減小了熔化的深度。?如果需要一個(gè)很大的熔池來(lái)修正縫隙和幾何偏差，并且不希望多聚物塑料被熱降解，那么吸收劑的濃度可以設(shè)得低一些。如果所需的熔池的尺寸較小，比如，在微型流體設(shè)備的應(yīng)用中，那么吸收劑的濃度可以高一些。?包含Clearweld添加劑的特定混合樹脂被設(shè)計(jì)并用于800-1100nm波段的激光焊接中。這些樹脂是以注模或者擠壓模的形式制成，在混合過(guò)程中，它們的顏色可以通過(guò)著色劑進(jìn)行配色，以獲得一
6、個(gè)特定的配方來(lái)實(shí)現(xiàn)特定的應(yīng)用要求。該配方需要考慮許多方面的參數(shù)，包括多聚物的兼容性、顏色要求，以及焊接激光的波長(zhǎng)。?圖2是激光焊接的黃色和橙色的透明塑料樣品。通過(guò)成功的進(jìn)行配色，透光的上層和吸收性的下層可能看起來(lái)一模一樣，同時(shí)焊接過(guò)程也得到了優(yōu)化。但是，有時(shí)顏色的要求可能決定了所需的激光波長(zhǎng)以及其他參數(shù)?？珊附拥臉渲约斑@些添加劑可以一同進(jìn)行混合擠壓成模、模內(nèi)注塑，或者擠壓成薄膜，被沖切后，該薄膜可以被用于激光焊接中的中間過(guò)渡層。焊接儲(chǔ)油器?圖3為激光焊接的儲(chǔ)油器，它是由透明無(wú)色的PMMA塑料制成的。該零件是在Barkston塑料工業(yè)公司的半自動(dòng)化生產(chǎn)線上制成的。在使用激光焊接以前，該產(chǎn)品是
7、通過(guò)粘合劑連接起來(lái)的，其中的各部件是通過(guò)復(fù)雜的機(jī)械切割、額外的修正和表面的拋光等加工過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。頂部和底部的扁平蓋子與中間的柱子是通過(guò)940nm二極管激光器焊接而成的。在焊接以前，Clearweld涂層被加在柱子的邊緣。干燥后，元件被組裝、夾緊并置于激光焊接臺(tái)上。焊接過(guò)程是通過(guò)一個(gè)圓形的焊接線路來(lái)實(shí)現(xiàn)的，聚焦的激光光束從頂部穿過(guò)蓋子射到柱子的邊緣。在整個(gè)過(guò)程中，在柱子上部邊緣的涂層被降解，使得底部蓋子處、柱
