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        塑料激光焊接的局限性有哪些(塑料激光焊接優缺點)

        更新時間??2023-07-04 11:04 閱讀

        激光焊接塑料技術利用集束強輻射波來熔化塑料接頭區域,這些塑料常處于電磁光譜的紅外線區域。激光的類型和塑料的吸收特性決定了焊接的可能性。

        激光焊接也大大降低了產品的振動應力和熱應力。與其他連接方式相比,振動應力和熱應力較小,這意味著產品或設備內部部件的老化速度較慢。這一特點為激光焊接應用于電子傳感器等易損壞產品提供了機會。

        許多不同種類的材料可以用激光焊接在一起,激光焊接采用近紅外激光焊接。(NIR),波長在810到2000納米之間。首先,兩種產品在低壓下夾在一起,近紅外激光通過一種產品(近紅外激光透射)被另一種產品吸收(近紅外激光吸收)。吸收近紅外激光的產品將光線轉化為熱量,然后在產品的接觸面熔化。同時,熱量也傳遞到透射近紅外激光的產品表面,形成焊接區域。焊縫的強度可以超過原材料的強度。例如,激光焊接可以通過近紅外激光聚碳酸酯(PC)黑色聚對苯二甲酸丁二酯和30%玻璃纖維增強(PBT)連接在一起。其他焊接方法不能將兩種不同的聚合物連接在結構、軟化點和增強材料上。激光焊接對于焊接形狀復雜(甚至是3D的)產品而言表現最出色,能夠焊接其他焊接方法難以達到的區域。

        塑料激光焊接的局限性有哪些(塑料激光焊接優缺點)

        塑料激光焊接技術在各個領域的成熟應用,如國防和醫學領域,有助于使其應用于塑料連接。自20世紀90年代中期以來,二極管激光器和鋁石榴石激光器一直朝著有利于塑料連接的方向發展。這些激光器的功率明顯增加,在過去的五年里,它們的成本下降了90%左右。已經發現,大多數塑料可以有效地透射二極管激光器(810到940納米)和鋁石榴石激光器(1064納米)發射的激光器或接近其波長帶的激光器。(二氧化碳激光吸收容易燃燒)

        激光器焊接無殘留物的優點也使其更適合于下列產品?!檬称泛退幤饭芾砭?FDA)醫藥制品、汽車制品及其它電子傳感器的管制。

        已經證明,當用于塑料焊接時,二極管激光器和鋁石榴石激光器具有良好的適應性。例如,二極管激光器可以排列以產生復雜的線性焊縫。二極管激光發射器也可以組合堆積,以獲得特殊應用所需的高焊接功率。

        對于某些材料來說,激光焊接方法也存在一些局限性?!檬紫仁荘PS等高性能聚合物。、聚(PEEK)而LCP不適合激光焊接,因為這些材料對近紅外光的透射率很低。另外一個不足之處在于,若兩種材料皆添加炭黑填料,則由于二者均呈黑色,無法將它們焊接在一起。這是汽車外殼下設備和其他黑色設備激光焊接的障礙?,F在很多材料公司也推出了激光可焊接的黑色塑料,比如黑色PC、黑色PA66等。

        同樣的道理,有兩種材料能夠透射近紅外激光(通常它們是透明的或白色的),但它們并不適合用于激光焊接,因為它們對近紅外激光的吸收率極低。這對醫藥、包裝和消費品都是一個很大的缺點,因為這些產品需要透明度。

        由于許多含礦物填充的化合物能夠吸收近紅外激光,所以通常不適合使用激光焊接。使用高填充率的玻璃纖維增強物能夠改變近紅外激光的透射率,進而降低焊接效率。然而,原材料供應商在配方中使用的玻璃纖維含量通常不會超過該限度。


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