关于作者:塑料激光焊接和超声波焊接。
钟元,2011年出版书籍《制造装配产品设计指南》(DFMA)。塑料激光焊接机生产厂家。
《面向成本的产品设计:降本设计之道》将于2019年12月出版(DFC)。激光塑料焊接。
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激光焊接的原理是将两个塑料部件夹在较低的压力下,将激光束聚焦在两个塑料部件上,其中上塑料部件穿透红外激光,下塑料部件吸收激光,吸收激光能量将光能转化为热能,在塑料部件的接触表面熔化,热也传递到上塑料部件,形成熔化区域。在夹紧力的作用下,熔化区产生分子间混合,冷却后形成焊缝,使两个塑料部件紧固成一体。
YAG或CO2激光通常用作塑料激光焊接过程中的光源。随着半导体材料工业的快速发展,半导体激光逐渐被用作光源。
CO2激光:
特点:波长为10.6微米,最小聚焦直径约为0.2-0.7毫米;
优点:塑料能很好地吸收波长的激光;
缺点:不能用光纤传输,激光头操作性差;
适用场合:焊接塑料时热作用区较深,适用于需要焊接较厚的塑料材料;
YAG激光:
特点:波长1.06微米,属于近红外波长,最小聚焦直径0.1-0.5mm;欧卡德塑料激光焊接机。
优点:聚焦面积小,光路可通过光纤传输建造,激光头可安装在机器人手臂上,实现焊接过程的数控和精密自动化;
适用场合:最好通过上层待焊塑料吸收下层待焊材料或中间层,实现焊接。这种光源常用于汽车灯的激光焊接;
半导体激光
特点:波长0.8-1.0微米,最小聚焦直径0.5mm;
优点:能量转换效率高,易于实现激光的小型化和便携性;
缺点:输出功率小;
适用场合:适用于焊接激光功率要求较低的场合
激光焊接的常用方法包括以下几种:塑料激光焊接机。
轮廓焊接激光焊接塑料常见问题。
轮廓焊接是目前应用最广泛的最简单的焊接工艺。在焊接过程中,激光束通过光学系统和振动镜在焊接物体上移动或静止。激光与焊接物体之间的相互作用时间取决于光束的焦点尺寸和移动速度,从而影响焊接时间和效果。轮廓焊接是一种非常灵活的焊接工艺,可以实现复杂的三维焊接,广泛应用于包装行业。
塑料激光焊接工艺。
同步焊接
激光束在同步焊接过程中同时照射焊接区域,显著减少了焊接处理时间,允许桥梁焊接两个间隙较大的相邻部件。与轮廓焊接相比,由于激光时间较长,通过同步焊接方法焊接的部分更可靠塑料激光焊接机价格。
透明塑料激光焊接。
放射状焊接
激光束通过高速扫描电机定位,然后通过锥形镜进行二次反射,可以形成圆柱形表面的线性焊接。根据电机扫描的速度,可分别进行顺序周线焊接或准同步焊接。零件的紧密配合确保了焊接过程中所需的嵌入压力,而零件在焊接过程中不需要移动。
打塑料的是什么激光设备。
掩模焊接塑料焊接材料。
掩模焊接是一种基于轮廓焊接或同步焊接方法的过程,其原理与芯片制造中的光刻技术相似。该工艺主要用于复杂的几何焊接图案,最小接缝宽度大于100μm。掩模通常由薄片或金属玻璃制成。由于掩模制作繁琐,掩模只针对一种焊接几何图案,因此掩模焊接往往缺乏灵活性,但适用于大规模焊接加工。
塑料PBT焊接。
Globo焊接pa塑料焊接。
Globo焊接沿产品轮廓周线焊接。激光束通过气垫式聚焦在焊接界面上,无需摩擦任何滚动玻璃球点。玻璃球不仅聚焦,而且作为机械夹紧夹具。球在表面滚动时,为接合面提供了持续的压力。这保证了激光加热材料的压力夹紧。玻璃球取代了机械夹具,扩大了激光焊接在连续三维焊接中的应用范围。
激光焊接的优点:焊接高强度焊接部件上的热应力和其他应力降低到无振动加工理想焊缝的最低简单焊缝形状,外观干净、清洁完美,无粉末、杂质产生高精度非接触,无工具磨损(粘合剂、紧固件)等,维护成本低,自动激光焊接产量高
激光焊接的缺点:设备投资高透明塑料焊接。
塑料激光焊接技术应用广泛,典型应用领域包括:塑料焊接用什么工具。
医疗器械塑料焊接网。
对于某些特殊用途的医用塑料器械产品,必须焊接其形状和结构;
包装工业
例如,高级工业成品包装采用塑料薄膜焊接技术,可获得高速加工、可靠接缝、外观美观的塑料包装。塑料外包装材料的激光焊接连接。塑料材料为热塑性塑料和人造橡胶。三激光束焊接方法。
汽车零部件
如今,汽车车身的总体趋势是努力减轻其重量,因此塑料、树脂、特殊玻璃等材料在汽车中得到了越来越广泛的应用。焊接是必不可少的工艺之一。激光焊接是所有焊接工艺中优势最大、技术成熟、成本最低的一种。因此,热塑性塑料、合成树脂、合成橡胶和一些特殊玻璃等汽车材料在汽车工业中得到了广泛的应用。
包装电子设备产品激光焊接机。
电子设备产品的包装技术对焊接环境和工艺要求非常严格,如粉尘量低、热量低、振动不强、包装精度高、接缝可靠耐用、外观美观等。包装材料的很大一部分是塑料,所以塑料激光焊接也有很大的应用空间。
纺织品塑料焊接的基本方法。
激光焊接纺织品可称为激光缝合。其接缝牢固可靠、加工速度快的优点非常适合缝纫纺织品。激光焊接可用于加工一些防水服装设备和需要气密性的设备。
海滨斯塑料激光焊接机。
所有能被激光焊接的塑料都属于热塑性塑料。理论上,所有热塑性塑料都可以被激光焊接。
塑料激光焊接技术对焊接塑料的要求为:上塑料部件材料需要良好的光波渗透性;下塑料部件材料需要良好的激光光波吸收;特别是当两个薄塑料部件叠加焊接时。
热塑性材料的激光焊接主要采用激光透射焊接。该方法对焊接的两种材料的性质有一定的要求,即上热塑料层对激光波长透明,下热塑料层可以吸收激光能量。激光束通过透明的上层材料到达下层材料,下层材料的表面因吸收激光能量而熔化。此时,两种材料在一定压力下通过分子连接焊接在一起。由于激光是非机械接触聚焦在下层材料表面,激光引起的热效应是局部的,因此该方法可以避免焊接材料的机械和热损伤。目前,约20%的热塑料材料是基于激光焊接的。
吸收剂的应用是塑料激光焊接工艺中非常重要的工艺。如前所述,塑料激光焊接的本质是熔化热作用区待焊塑料,然后冷却自然实现塑料零件的连接。塑料熔化需要使塑料部件吸收足够的激光能量。塑料本身最好能以较高的吸收率吸收激光能量,但一般来说,塑料对光波的吸收率不是很好,吸收效率很低,融化效率不理想。
一般来说,理想的吸收剂是碳黑。碳黑基本上可以吸收红外波长的所有激光能量,从而大大提高塑料的热吸收效果,使热作用区的材料融化更快、更好。一些其他颜色的染料也能起到同样的吸收光波的作用
添加吸收剂的方法有三种:一种是将吸收剂直接渗入待焊接材料中,将渗透吸收剂的塑料部件放在下面,将无渗透吸收剂的塑料部件放在上面,使激光光波通过;二是将吸收剂渗入塑料部件的表面,使部分渗透吸收剂的塑料成为热作用区并熔化;第三,在两个待焊接塑料部件的接触处喷涂或打印吸收剂。
并非所有热塑性塑料都能兼容焊接在一起。如图所示,塑料激光焊接的兼容性。
塑料激光焊接的一个重要课题是两个焊接塑料部件的颜色搭配,这是由激光透射焊接的原理决定的。下图显示了不同材料颜色造成的焊接难度。透明度 黑色是最容易焊接的。随着激光焊接技术的发展,白色 白激光焊接已成为可能。
塑料件的激光焊接结构大致包括三种:搭接型、T型和圆周型。
(搭接型)
(T型)
(圆周型)
而对接的方式则不可取。
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(对接)
就像塑料零件的超声波焊接一样,两个零件之间的定位特征需要在焊接前进行定位。
(使用定位特征)
此外,在设计塑料件结构时,还需要考虑激光束的可达性。
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