簡要介紹激光塑料焊接工藝及材料的選擇2024-03-11
我們傳統(tǒng)意義上的塑料激光焊接是指激光穿透焊接。上層塑料應(yīng)該能夠使激光穿透，下層工件應(yīng)該能夠吸收激光的能量。因此，上層塑料部件一般為本色塑料，下層塑料一般為黑色塑料。
塑料激光穿透焊接最大的問題是焊接透明透明的材料，如PC和PC之間的焊接，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械。由于上下塑料都是激光可穿透的部件，缺乏激光吸收層，如果要使用塑料激光穿透焊接技術(shù)，就必須在焊縫處涂上Clear Weld等吸光劑通過吸光劑吸收激光能量來熔化焊縫進(jìn)行焊接。但由于激光吸收劑一方面會產(chǎn)生額外的耗材成本，增加生產(chǎn)成本，很少被客戶批量生產(chǎn)和采用。另一方面，近年來，新的塑料激光焊接技術(shù)解決了透明和透明塑料的焊接問題，增加了設(shè)備、耗材和制造風(fēng)險(xiǎn)。這種透明塑料的激光焊接方法來源于塑料對不同波段激光的不同穿透和吸收特性。
塑料激光焊接針對的焊接對象是熱塑性塑料材料。熱塑性塑料材料主要分為兩類。一種是無定形塑料，不加色母時(shí)表現(xiàn)為PC等透明材料。、PMMA等材料；另一種是半晶塑料，在沒有添加色母的情況下，表現(xiàn)為乳白色或乳黃色，例如PA。、PBT等。
對于上層的激光穿透塑料，所有沒有添加色母的本色塑料對800-1000nm的激光都是透明的。如果使用無定形材料，對厚度沒有具體要求。如果使用半晶材料作為激光穿透層，焊接區(qū)的穿透層塑料設(shè)計(jì)厚度一般不應(yīng)超過2毫米。玻璃纖維的添加對激光穿透有一定的影響。添加的玻璃纖維百分比越多，激光穿透層的塑料設(shè)計(jì)厚度越小。
對于下層吸光塑料，普通的黑色塑料就夠了。如果兩種塑料材料可以焊接，它們必須具有相同或相似的物理特性。否則一層材料已經(jīng)融化或燃燒，另一層材料尚未反應(yīng)。
許多用戶詢問彩色塑料組合間的焊接問題，一般而言，其焊接難度和成本如下：
從上表可以看出，綠色/黃色單元格具有良好的焊接效果，而棕色和紅色單元格基本上不可能焊接。
最簡單的方法就是在黑色吸光塑料上焊接本色透光塑料，激光塑料的焊接工藝最簡單，成本最低。汽車零部件焊接應(yīng)用最廣泛的組合是黑色激光穿透塑料激光焊接在黑色吸光塑料上，其難點(diǎn)是使用黑色激光可穿透塑料。在選擇材料時(shí)，激光穿透部件必須使用透光率合格的激光可穿透塑料。
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