激光焊接的原理及其在塑料熔接上的應(yīng)用--激光塑料焊接

《激光焊接的原理及其在塑料熔接上的應(yīng)用--激光塑料焊接》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、激光焊接的原理及其在塑料熔接上的應(yīng)用激光焊接作為一種熔接塑料制品的手段已漸趨普及。此技術(shù)主要用于連接敏感性的塑料制品，例如線路板、有塑料零件的電子感應(yīng)器、復(fù)雜形狀的塑料制品，及醫(yī)療塑料等要求嚴(yán)格密封及潔凈的制品。激光焊接原理???利用激光把兩件塑料部件焊接，首先把部件夾緊在一起，然后以近紅外線激光NIR（波長810-1064nm），透射過第一個部件，然后被第二個部件吸收所，所吸收的近紅外線激光化為熱能，將兩個部件的接觸表面熔化，形成焊接區(qū)。這種焊接方法，能夠造出超過原材料強(qiáng)度的焊接縫。激光焊接優(yōu)點(diǎn)多應(yīng)用

2、激光焊接熔接塑料部件，其優(yōu)點(diǎn)包括：·焊接縫尺寸精密、牢固、不透氣及不漏水·在焊接過程中樹脂降解少、產(chǎn)生碎屑少。部件表面能夠嚴(yán)密地連接起來·與其他熔接方法比較，大幅減少制品的振動應(yīng)力和熱應(yīng)力·能夠?qū)⒍喾N不同塑料焊接起來（其他焊接方法有較大限制）·擅長焊接具有復(fù)雜外形（甚至是三維）的制品；能夠焊接其他方法不易達(dá)到的區(qū)域???由于激光焊接具有上述優(yōu)點(diǎn)，所以特別吸引那些尋求更清潔的方式來熔接復(fù)雜部件的加工商，例如含有線路板的塑料制品、醫(yī)療設(shè)備等。???多家公司相繼推出激光焊接設(shè)備???以往一段頗長時間，激光焊接

3、未能在塑料的熔接上應(yīng)用，這情況已逐漸改變，歐洲的Bielomatik、Leister、Branson等公司相繼推出專門用于塑料焊接的激光設(shè)備，而新型的塑料和添加劑，令彩色塑料制品的激光焊接成為可能。塑料供應(yīng)商亦不斷改進(jìn)現(xiàn)有配方，藉此優(yōu)化塑料對激光的透射率或吸收率。各種因素配合下，令塑料制品的激光焊接工藝迅速發(fā)展。事實(shí)上，在某些應(yīng)用中，激光焊接比超聲波焊接、振動焊接、熱平板焊接等工藝更具成本和性能方面的優(yōu)勢。激光焊接前景樂觀???Branson公司表示，由于激光焊接不會產(chǎn)生殘?jiān)蚨m合應(yīng)用于美國食品及藥

4、物管理局（FDA）管制的醫(yī)藥制品，以及汽車制品和電子傳感器。Bielomatik公司亦認(rèn)為這種焊接技術(shù)，大大減少制品的振動應(yīng)力和熱應(yīng)力，是焊接易損壞的制品（例如電子傳感器）的理想選擇。Leister公司則指出，其他的焊接方法難以將兩種在結(jié)構(gòu)、較化點(diǎn)和填充物料等多種性質(zhì)不同的聚合物接連、而激光焊接卻能應(yīng)付自如。Novolas焊接設(shè)備Novolas生產(chǎn)線是Leister公司最新推出的設(shè)備。此生產(chǎn)線使用了高功率的二極管激光器，每個激光器的功率為25W或更高，提供以下型號的設(shè)備：NovolasC型焊接機(jī)-這是一

5、臺特形焊機(jī)，又是點(diǎn)焊機(jī)。它可以采用移動制品而固定激光點(diǎn)的焊接方法；又或者采用移動激光點(diǎn)而固定制品的焊接方法。其最大焊接面積為250×250mm，焊接幾何形狀時非常靈活，但缺點(diǎn)是焊接速度轉(zhuǎn)慢。NovolasS型焊接機(jī)-該機(jī)使用[同步]焊接技術(shù)，原理是將激光束校準(zhǔn)成一條直線或曲線，同一時間射結(jié)合處，光束和制品都不需移動。采用這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是焊接速度快，但缺點(diǎn)是在焊接幾何形狀時受到限制。???NovolasM型焊接機(jī)該機(jī)使用[同步]掩膜焊接技術(shù)。Leister公司向客戶提供以照相平版印刷術(shù)制造的薄膜掩膜，用來

6、掩蓋制品不需焊接的部分，固定的激光束只加熱制品上那些沒被掩遮的部份。這種技術(shù)的好處是解決了S型焊接機(jī)的焊接幾何尺寸所受到限制。再復(fù)雜的焊接形狀，例如圓形或螺旋形，均能使用這種方式。此技術(shù)能生成更細(xì)更精確的焊接縫（焊接縫只有0.1mm），而且焊接縫的寬度可以變化。雖然同步掩膜焊接所需的準(zhǔn)備時間比特形焊接較長些，但在大批量生產(chǎn)時，成本效益更好。NovolasM系統(tǒng)特別適合醫(yī)藥設(shè)備的微型連接。Laser-TecQslw系統(tǒng)Bielomatik公司生產(chǎn)的Laser-TecQSLW系統(tǒng)，采用一種被稱為[準(zhǔn)同步]的

7、焊接技術(shù)，使用輸出能量為70-250W的固態(tài)釔鋁石激光器及高速掃描鏡，可以使激光束每秒掃描全部接縫40次，生成的焊接只有0.1mm。這種激光系統(tǒng)現(xiàn)正應(yīng)用于生產(chǎn)汽車的電子開門器。其他應(yīng)用還包括汽車空氣進(jìn)氣管上的傳動裝置和中控鎖、變速箱、安全氣囊、油壓傳感器和發(fā)動機(jī)傳感器等。如果將多臺Laser-Tec系統(tǒng)組合應(yīng)用，更可焊接車輛的駕駛艙、壓力容器、大型的集成傳感器等。???IRAM激光焊接裝置Branson公司生產(chǎn)的IRAM激光焊接裝置，包括：同步型及特形型兩個系列。每系列可提供三種規(guī)格的激光焊接裝置：小功

8、率（150-450W）、中功率（600-900W）、大功率（900-1，350W）。Herfurth公司的高能激光器英國Herfurth公司生產(chǎn)的高能激光器，功率在250-1，000W之間。由于采用了高能量的激光。令焊縫強(qiáng)度非常高，能處理那些對激光透射率低，很難焊接的材料及顏色種類。例如把聚丙烯（PP）和玻璃纖維增強(qiáng)的縮醛塑料兩種材料焊接，或用于將聚酯和聚丙烯制造的薄膜，與管道及連接器焊接起來，制品成醫(yī)藥上的流體輸送系統(tǒng)。???配合激光焊接