塑料作为一种常用材料,已被用作仅次于金属的第二大材料系统。塑料不仅可以制成各种塑料产品,而且可以慢慢地用作金属和其他材料的替代品。所谓的塑料钢比是指一个国家生产塑料和钢数量的比率,塑料生产也是衡量国家发展的重要标准之一。例如,在发达国家,塑料钢的比率基本上保持在塑料激光焊接和超声波焊接。
5:35左右,中国只有30个:70.与世界发达国家相比,人均塑料消费仍有很大差距。与金属相比,塑料制品的应用范围更广。珠江三角洲和长江三角洲巨大的塑料产业链和配套产品链为中国塑料制品产业的发展提供了强有力的支持。随着我国GDP和国民生活水平的不断提高,塑料产业将迎来新的发展机遇,并有机会不断突破。手持式激光塑料焊接。
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01、塑料的组成和应用
塑料是一种聚合物化合物,由单体作为原料,通过聚合或收缩反应聚合而成。聚合成分和身体风格可以通过工艺调整自由改变。各种塑料制品由塑料和填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、颜料和其他添加剂组成。
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塑料是一种重要的有机合成聚合物材料,应用广泛。如农业薄膜、温室薄膜、排水灌溉管道等。;电气和电子工业的绝缘材料和包装材料;机械工业的齿轮、轴瓦等。;化工行业的各种容器等防腐材料;建筑行业的门窗、楼梯扶手、隔断、水管等。;国防工业的武器、重型武器、人造卫星等。;包装领域的容器、瓦楞纸箱、包装带等。医疗器械、医用品等。我们还每天处理塑料制品、家用电器、家具、塑料袋、塑料薄膜、牙刷、厨房用具、衣服、鞋子等,塑料已成为日常生活中不可或缺的重要材料。
02、塑料材料的基本特性
树脂是塑料的主要成分。树脂是指尚未与各种添加剂混合的聚合物化合物。塑料的基本性能主要取决于树脂的性质,但添加剂也起着重要作用。树脂含量一般在40%以上,100%的树脂塑料相对较少,如有机玻璃、聚苯乙烯等。同时,为了满足巨大的塑料市场,除了天然树脂外,合成树脂已成为获取塑料原料最有效的方式,是一种具有或超过天然树脂固有特性的树脂。欧卡德塑料激光焊接机。
塑料材料的基本特点:大多数塑料重量轻,化学稳定,耐腐蚀性强,无酸碱反应,防水防尘;耐冲击性好,强度高,透明度好,耐磨性好,部分光泽,绝缘性好,导热性低,制造加工成本低,形状不同,成型、着色性好;大多数塑料耐热性差,热膨胀率大,易燃烧;尺寸稳定性差,易变形;大多数塑料耐低温性差,低温脆,易老化;可用于制备燃料油和燃料气,减少原油消耗;部分塑料易溶于溶剂。塑料激光焊接的应用。
一般塑料分为热固性和热塑性两类。热固塑料的微观结构是线性交联成网状,强热会分解破坏其分子结构,无循环重复性,因此不能用于焊接。热塑性塑料加热后会熔化,分子结构不会改变,可以流动到模具冷却后成型。虽然这种塑料没有明显的熔沸点(塑料是混合物),但冷却后是固体的,加热后会熔化,即物理变化,因此这种塑料具有焊接性。
因此,并非所有塑料都可以用激光焊接。传统的塑料激光焊接技术只针对热塑性塑料进行焊接。
03、塑料激光焊接原理塑料激光焊接机。
顾名思义,激光焊接技术是一种通过激光产生高温溶解来固定两种产品的技术。塑料激光焊接技术主要用于连接敏感塑料产品,如PCB电路板、精密塑料零件电子传感器、真空塑料产品、高密封清洁度的塑料产品,以及无菌医疗设备。
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当使用激光焊接技术焊接塑料零件时,首先需要增加适当的外力来夹住两个零件之间的焊接区域,调整适合零件材料的近红外激光波长,激光首先通过第一个零件,被第二个零件吸收并变成热能,从而熔化两个零件的接触表面形成焊接区域,完成焊接。塑料激光焊接工艺。
在这个阶段,焊接过程可以通过涂层技术简化,即在第一部分末端增加可吸收近红外激光的涂层。激光通过第一部分到达末端,熔化焊接区域,实现焊接。该方法对第二部分的塑料材料没有太大的限制,应用范围更广。
04、塑料激光焊接常用的焊接方法塑料激光焊接机价格。
在实际应用中,塑料激光焊接有几种常用的工艺方法:顺序周线焊接:激光沿塑料焊接层的轮廓线移动并熔化,并逐渐将塑料粘结在一起。主要用于形状规则、焊接速度要求的零件。
同步焊接:采用多个激光端口的激光发射器,通过光学器件调整激光束的方向和形状;激光束沿焊接层轮廓线焊接,使整个轮廓线同时熔化粘结。主要用于焊接面积大、焊接一致性要求高的零件。
扫描焊接:也被称为准同步焊接,结合了上述两种焊接技术。利用光学设备产生高速激光束,沿待焊接部位移动,使整个焊接部位逐渐加热并融合在一起。该方案对激光发射设备有较高的要求。
照射掩膜焊接:通过预制模板覆盖无效区域的激光束,只暴露准确的焊接部分,熔化焊接区域,实现焊接过程。该焊接技术精度高,是目前应用广泛的激光焊接技术,设备通用性强,模板生产简单,成本低,可实现低至10μm的高精度焊接。
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05、塑料激光焊接的优点
与超声波焊接和热板焊接相比,塑料激光焊接的优点包括:焊接速度快,适用于精密设备焊接,可获得高精度焊接部件;能产生真空密封结构,防水防尘;焊接牢固,能产生超过原材料强度的焊缝;树脂降解少,热损伤小,热变形小,无飞边,焊缝紧密,无残渣,非常适合医疗产品和精密电子产品。激光本身由计算机软件控制,易于调整,可灵活传输到零件的各个部分。同时,激光焊接可以焊接其他焊接方法无法达到的区域,特别适用于外形复杂、三维几何形状的产品。透明塑料激光焊接。
塑料激光焊接是一种无振动焊接技术,可用于易损坏的塑料零件,可大大降低塑料制品的振动应力和热应力,降低产品本身的老化速度。塑料焊接材料。
塑料激光焊接可以将不同组成、颜色、结构和软化点的塑料零件焊接在一起。其他焊接方法难以实现或无法实现。焊接设备为激光发射装置,不需要与焊接塑料零件接触。设备自动化程度高,加工方便。
06、塑料激光焊接应用
由于塑料激光焊接工艺本身的优点和特点,目前主要应用于精密塑料电子元件、无菌医疗、食品药品、汽车等高科技领域。
由于激光焊接可以灵活地传输到精密设备中,因此广泛应用于手机部件(外壳、耳机座、USB座)、鼠标、连接器、开关、传感器等领域。由于激光焊接可以生产密封和真空的无菌产品,在医疗器械和无菌环境设备领域也具有良好的性能。如输液袋、导管、过滤设备、软管接头、助听器、支架等。由于激光焊接也可以将塑料薄膜焊接在一起,形成包装封体结构,操作方便快捷。主要用于食品药品包装等需要无菌和密封的领域。由于激光焊接速度快,适用于大型塑料零件的焊接,塑料零件的装配线加工在汽车领域随处可见。如自动门窗开关、喷嘴、变速箱支架、发动机传感器、液压油箱、水箱导管、过滤阀支架、车灯等。
激光焊接技术也可用于焊接结构非常复杂的三维几何塑料零件,可满足360要求°焊接工艺特点无死角。
07、塑料激光焊接新技术新技术塑料PBT焊接。
研究表明,如果采用激光焊接技术,需要焊接的两个塑料部件中的一个对近红外激光的透射率必须在20%以上才能达到良好的焊接效果,即激光产生的能量必须通过塑料在焊接区域被塑料吸收才能完成焊接过程。因此,绝大多数塑料都能满足这种透射率的要求,或者少数塑料不能使用这种焊接技术。
相反,透射率低的塑料吸收率较高。如果材料透射率低,近红外激光吸收率大,降低焊接热效率,导致不同程度的热变形;如果材料透射率低,近红外激光吸收率小,激光能量不能有效吸收,导致热能不足,焊接过程无法实现。
在实际生产中,一种是透光材料,另一种是不透光材料。激光焊接的应用对两种不透光材料(透光率小于20%)仍有一定的局限性。对于两种透明材料(透光率大于50%),可在焊接表面添加适量炭黑涂料,大大提高近红外激光的吸收率,满足焊接要求。此外,许多矿物填充的化合物不适合激光焊接。为了提高塑料激光焊接工艺的应用范围,克服材料本身的透光率问题,涂层和涂层工艺在我国已经发展成熟,广泛应用于透明材料和透光率高的材料焊接。涂层在激光照射下加热并熔化相邻层的材料,从而达到焊接的目的。pa塑料焊接。
对于两种黑色或不透明的塑料,由于材料本身对激光的吸收率很高,激光不能透射到焊接区域,过去不可能使用激光焊接工艺。随着塑料原材料行业的不断升级,这一问题得到了有效的解决,即在两种黑色塑料中加入特殊的填料和颜料,使其看起来黑色,但激光是透明的,从而实现黑色材料之间的激光焊接。BASF公司开发了黑色塑料原料尼龙和PBT,可以通过激光,即外观可以是黑色的,近红外激光透射率也很高。杜邦还推出了几种黑色塑料(POM和尼龙),其近红外激光透射率达到25%~55%。
GentexClearweld的开发在涂料和涂料领域处于领先地位,主要致力于两种透明塑料的激光焊接方案。原涂料本身是黑色或深色的,在透明塑料上添加有色涂料会影响产品的外观效果。Clearweld原料无色,可吸收近红外激光。其特点是消除涂层本身的影响,扩大激光焊接的颜色范围。它不仅适用于透明产品,也适用于浅色产品。
08、塑料激光焊接技术应用前景
目前,我国塑料激光焊接设备的研发和生产仍处于起步阶段,大部分设备需要进口。同时,塑料激光焊接技术也是一种非常专业的粘结技术。目前,主要应用行业集中在高科技领域,并逐年上升。该技术在许多应用领域比超声波焊接和热板焊接更具竞争力,成本也在下降。涂料和填料技术的发展成功解决了塑料激光焊接的早期技术瓶颈。同时,新技术和新设备的不断研发升级,为激光焊接技术带来了更广阔的应用前景。