塑料激光焊接工艺设计
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在进行塑料激光焊接加工之前,有诸多准备工作需要妥善完成。
透明塑料的激光焊接在许多工业应用中,热塑性元件的激光焊接已经成为一项标准的加工方式。
当使用二极管激光器、Nd:YAG激光器或光纤激光器时,标准的操作是在重合处进行投射式激光焊接。
聚焦激光辐射穿透上层透明的塑料,被下层材料吸收,吸收的辐射能在表面转化成热能,由于热能的传导,就在上层形成接点。
原色或者有色的塑料在近红外波段的吸收较低。
炭黑是一种树脂添加剂,它可以在很广的波段(从可见到红外)有效提高塑料对激光的吸收率。
然而,如果使用了炭黑,塑料就只能做成深色,无法做成透明的塑料元件。
由英国剑桥焊接研究所(TWI)开发的Clearweld工艺使得透明或者有色塑料能够有效地吸收近红外光。
它采用了特殊的近红外吸收材料作为元件表面的涂层,或者作为添加剂掺入下层的树脂中。
这些材料在可见光范围内的吸收较小,在近红外区(800~1100 nm)的吸收较大。
目前,在最大的吸收波长附近,具有各种不同的窄吸收带宽的吸收材料,它们可以被用来调整塑料的光学特性,以便适应各种常见的近红外激光器。
除了取决于所使用的激光波长,最佳的吸收材料还取决于具体应用上的要求,比如加工参数、材料特性和目标元件所需的颜色。
Clearweld涂层工艺带有吸收范围在940~1100 nm吸收剂的涂层为低粘性、基于溶剂的液体物质,被应用于各种配料系统中。
典型的溶剂是乙醇和丙酮。
涂层的用量以纳升/平方毫米(nL/mm2)为单位。
溶剂可作为载体,挥发得很快,从而在塑料表面形成一层吸收材料薄膜。
通常,干燥时间在1至7秒。
也可以使用辅助干燥的方法,例如使用红外线灯对零件的预加热或者后加热,令溶剂的挥发更为迅速。
涂层过程可以与焊接过程分开进行。
当涂层应用到材料表面时,一个均匀的吸收剂薄层就沉积在材料的表面。
在激光辐射以前,干燥后的涂层在可见波段有些许颜色。
进行焊接时,激光辐射被涂层吸收,同时被转化成热能。
由于热传导,临近于涂层的表面材料被加热而熔化,固化后就形成了焊点。
精 密 成 形 工 程第14卷 第1期182 JOURNAL OF NETSHAPE FORMING ENGINEERING2022年1月收稿日期:2021-03-08基金项目:河南省科技厅重点科技攻关项目(162102310363) 作者简介:王毅(1979—),男,硕士,讲师,主要研究方向为光电技术及其应用。
304不锈钢与PA66塑料激光焊接工艺研究王毅,许贵阳(河南工业职业技术学院,河南 南阳 473000)摘要:目的 研究304不锈钢和PA66(尼龙)的焊接工艺,提高焊缝剪切强度。
方法 采用500 W 光纤激光器对异种材料进行搭接焊接实验,对激光功率、焊接速度、离焦量、焊接次数进行四因素四水平正交实验,并且测试焊缝剪切强度。
结果 当激光功率为350 W ,焊接速度为600 mm/s ,离焦量为1 mm ,焊接次数为3时,焊缝剪切强度达到最大的58 MPa 。
极差分析结果表明,影响焊缝剪切强度的因素依次为激光功率、离焦量、焊接速度、焊接次数。
结论 微观结构分析结果表明,焊缝在PA66塑料侧呈现韧性断裂;在304不锈钢侧呈现韧性脱落,塑料和不锈钢有紧密的贴合,这种结构有利于提高焊缝的剪切强度。
关键词:304不锈钢;PA66塑料;激光焊接;工艺研究;微观结构DOI :10.3969/j.issn.1674-6457.2022.01.023中图分类号:TG456.7 文献标识码:A 文章编号:1674-6457(2022)01-0182-05Laser Welding Technology for 304 Stainless Steel and PA66 PlasticWANG Yi , XU Gui-yang(Henan Polytechnic Institute, Nanyang 473000, China)ABSTRACT: The work aims to study the welding technology for stainless steel 304 and PA66 (nylon), so as to improve the weld shear strength. 500 W fiber laser was used to carry out welding experiment on dissimilar materials. Four-factor and four-level orthogonal experiments were carried out on laser power, welding speed, defocusing amount and welding times, and the shear strength of weld was tested. When laser power was 350 W, welding speed was 600 mm/s, defocusing amount was 1 mm, and welding times was 3, the shear strength of weld reached 58 MPa. Range analysis results showed that factors affecting the shear strength of weld were laser power, defocusing amount, welding speed and welding times in sequence. Microstructure analysis results show that welds present ductile fracture on the plastic side and ductile detachment on side of 304 stainless steel. Plastic and stainless steel are fitted closely, which is beneficial for improving the shear strength of welds. KEY WORDS: 304 stainless steel; PA66 plastic; laser welding; technology research; microstructure304不锈钢具有良好的抗耐蚀性以及耐磨性[1-2],PA66(尼龙)具有耐腐蚀、质量轻以及强度大等优点[3-4],2种材料在生活和工业中都被广泛应用。
塑料激光焊接设计厚度要求标准塑料激光焊接设计厚度要求标准一、引言塑料激光焊接是一种重要的塑料连接工艺,具有高效、精确、无损伤等优点。
而在进行塑料激光焊接过程中,设计厚度的要求标准是至关重要的。
本文将从深度和广度的角度,探讨塑料激光焊接设计厚度要求的标准,并阐述个人观点和理解。
二、设计厚度要求的基本概念塑料激光焊接的设计厚度要求,是指在进行塑料激光焊接时,所需焊接的塑料材料的厚度。
在实际工程中,设计厚度的要求对于保证焊接质量、提高焊接效率和延长焊接设备寿命具有重要意义。
一般来说,设计厚度要求是根据塑料材料的类型、焊接工艺的要求、以及最终产品的使用环境等因素综合考虑而确定的。
三、设计厚度要求标准的具体要求1. 材料类型在确定塑料激光焊接设计厚度要求时,首先需要考虑的是材料类型。
不同类型的塑料材料具有不同的熔点、热传导率和热膨胀系数,因此在进行激光焊接时,需要根据材料类型的不同,设置相应的设计厚度要求标准。
2. 焊接工艺要求焊接工艺要求是指在进行塑料激光焊接时,对焊缝形状、焊接速度、焊接压力等方面的要求。
设计厚度要求应当与焊接工艺要求相适应,以确保焊接质量和焊接效率。
3. 使用环境最终产品的使用环境也是确定设计厚度要求的重要因素。
对于在高温、高压、腐蚀性环境下使用的产品,设计厚度要求应当相对较高,以确保产品的使用寿命和安全性。
四、个人观点和理解从个人观点来看,设计厚度要求标准对于塑料激光焊接的质量和效率具有至关重要的影响。
在实际工程中,我们需要充分考虑材料类型、焊接工艺要求和使用环境等因素,合理设定设计厚度要求标准,以确保塑料激光焊接的成功进行。
五、总结与回顾塑料激光焊接的设计厚度要求标准是根据材料类型、焊接工艺要求和使用环境等因素综合考虑而确定的。
在实际工程中,合理设定设计厚度要求标准,对于提高焊接质量、效率,延长设备寿命具有重要意义。
六、结语通过本文的深度和广度的讨论,相信读者对于塑料激光焊接设计厚度要求标准有了更深入的了解。
塑料激光焊接步骤以下是一份关于塑料激光焊接步骤的详细指南。
在进行塑料激光焊接的过程中,需要确保材料准备充足、接头设计合理、设备设置正确、焊接实施得当以及质量检测严格。
一、材料准备在进行塑料激光焊接前,必须准备好所有必要的材料。
这些材料包括但不限于塑料零件、激光焊接设备、冷却系统、保护气体以及可能的夹具和支撑结构。
确保所有材料都符合质量要求,并适合所进行的焊接工艺。
对于塑料零件,要确保它们是清洁的,没有油污、灰尘或其他杂质。
同时,零件的表面应具有均匀的反光性,以利于激光的吸收。
二、设计和准备接头在进行塑料激光焊接前,需要对焊接接头进行设计和准备。
设计接头时,需要考虑接头的强度、密封性以及焊接工艺的可行性。
在某些情况下,可能需要使用特殊的接头设计来提高焊接质量和性能。
准备接头时,需要确保接头的尺寸、形状和表面处理都符合激光焊接的要求。
对于一些需要插入的零件,如管件或电线,应确保它们的尺寸和形状与接头匹配,并能够顺利插入。
三、激光焊接设备设置在进行塑料激光焊接前,需要对激光焊接设备进行设置。
设置的内容包括但不限于激光功率、扫描速度、焦点位置以及冷却系统等参数。
这些参数的设置应根据实验结果或经验数据进行调整,以确保焊接质量和效率。
在设置过程中,还需要对设备的机械系统进行检查和维护,确保设备的稳定性和精度。
此外,还需要对冷却系统进行检查,确保其正常运行,以防止因过热而导致的设备损坏或焊接质量下降。
四、实施焊接在进行塑料激光焊接时,需要遵循一定的操作规程和安全注意事项。
操作规程包括对设备的启动、关闭、参数调整以及焊接过程的控制等步骤进行详细说明。
安全注意事项包括对激光辐射、高温以及可能产生的有害气体的处理和防护等措施。
在实施焊接时,需要时刻观察焊接过程,并对出现的异常情况进行及时处理。
例如,如果发现焊接点没有熔合或存在气孔等缺陷,应立即停止焊接,并对设备参数或焊接工艺进行调整。
在焊接完成后,需要对焊接结果进行检查,以确保焊接质量和要求的符合性。
塑料激光焊接工艺设计
激光焊接是一种高效、精确的焊接方法,广泛应用于各种材料的连接。
在塑料行业中,激光焊接也被广泛采用,特别是在需要高质量、高精度焊接的领域。
本文将重点介绍塑料激光焊接工艺设计的相关内容。
塑料激光焊接的原理是利用激光束的热能作用于塑料表面,使其瞬间熔化并形成焊缝。
在塑料材料中,通常使用CO2激光或二极管激光作为焊接光源。
在选择激光源时,需要考虑塑料的种类、厚度和需要焊接的部位,以确定最适合的激光参数。
塑料激光焊接的工艺设计包括焊接速度、激光功率、焊接压力和焊接头形状等方面。
焊接速度是指激光束在焊接过程中移动的速度,过快会导致焊缝质量下降,过慢则会产生过多的热影响区。
激光功率直接影响焊接深度和焊缝质量,需要根据材料的种类和厚度进行调整。
焊接压力可以帮助塑料材料更好地接触,提高焊接质量。
焊接头形状也是影响焊接效果的重要因素,通常选择V形或U形焊接头。
塑料激光焊接时还需要注意一些问题。
首先是塑料的选择,不同种类的塑料对激光的吸收能力不同,因此在设计工艺时需要选择适合的塑料材料。
其次是激光焊接过程中的温度控制,过高的温度会导致塑料气化或烧焦,影响焊接质量。
最后是焊接接头的设计,需要
保证接头的质量和几何形状,以确保焊接效果。
总的来说,塑料激光焊接工艺设计需要综合考虑材料、激光参数、工艺参数和焊接质量等方面的因素。
只有在充分理解塑料激光焊接原理的基础上,合理设计焊接工艺,才能实现高质量、高效率的塑料焊接。
希望本文能够为塑料激光焊接工艺设计提供一定的参考和指导。
塑料激光焊接工艺流程1 前言随着塑料材料在现代工业中的广泛应用,以及对其加工性能的不断要求,塑料激光焊接技术逐渐成为一种有效的连接方式。
本文将介绍塑料激光焊接工艺的流程及其应用。
2 塑料激光焊接原理塑料激光焊接原理是利用激光束温度高的特点,直接使焊接材料表面熔融,并使其相互混合,形成固态接头。
当光束穿过芯片时,能量被聚焦在一个小点上,这导致局部加热和熔化。
当光束停止时,合并的芯片层冷却并变固,形成高强度的连接。
3 塑料激光焊接工艺流程3.1 基本流程塑料激光焊接的基本流程如下:3.1.1 准备* 清洗:在进行激光焊接之前,需要先清洗加工表面,以去除表面油污和杂质。
* 接头设计:设计接头的形状和大小,根据实际需要选择适合的加工方式。
3.1.2 参数设置* 光束参数:光束直径、束斑大小、功率、频率及脉宽等参数根据材料类型、厚度、焊接速度等因素进行调整。
* 边缘设计参数:在接头边缘进行一定角度和弧度的设计,有利于焊接接头的重心和焊缝的强度。
3.1.3 加工* 焊接头对准:把需要焊接的材料放置好,保证接头之间的对准程度。
* 焊接过程:通过激光束对接头进行加热,使其表面熔融,形成连接。
焊接过程中要保持稳定的速度、角度和位置。
3.1.4 后续处理* 焊接后:等待焊接接头冷却,焊接接头强度增加。
如需加工,请等待接头完全冷却成功。
3.2 工艺优势塑料激光焊接的工艺优势如下:* 精度高:激光焊接具有精密度高、速度快、稳定性好的特点,可以焊接非常细小的部件。
* 无污染:激光焊接采用非接触式操作,不会产生焊接烟尘、废气、废水等污染物。
* 无损:激光焊接可避免焊缝周围产生热影响区,不会损害工件的性能。
4 应用领域塑料激光焊接技术已经被广泛应用于以下领域:* 电子零件:小型化、轻量化的电子产品中如手机、笔记本电脑等。
* 车辆制造:汽车、飞行器、火箭等交通工具的生产过程中都需要焊接。
激光焊接减少焊接间隙과缝合线,使车身更加紧密。
塑料激光焊接设计厚度要求标准塑料激光焊接是一种常用的加工工艺,适用于塑料制品的连接和加工。
在进行塑料激光焊接时,设计厚度要求标准是非常重要的。
设计厚度直接影响着焊接质量和工艺参数的选择,因此需要严格遵循标准要求。
首先,设计厚度要求标准应当根据不同塑料材料的种类和特性来确定。
一般来说,同一种塑料材料的焊接设计厚度要求标准是比较固定的,可以通过实验和经验总结得出。
例如,对于聚丙烯这种常见的塑料材料,一般可以确定其最佳焊接厚度范围为0.1mm-5mm,超出这个范围就会影响焊接质量。
其次,设计厚度要求标准还应考虑到焊接部件的结构和功能需求。
有些塑料制品需要承受较大的拉伸或压缩力,因此在设计时就需要考虑焊接厚度,以确保焊接部位能够承受相应的力学性能要求。
另外,对于一些需要耐高温或耐腐蚀的塑料制品,设计厚度也要求相对较厚,以增加焊接部位的耐用性和稳定性。
此外,设计厚度要求标准还要考虑到塑料材料的熔点和热导率等特性。
通常情况下,塑料材料的熔点较低,因此在设计厚度时要考虑到激光焊接的热影响区,避免焊接部位出现烧焦或热变形等情况。
另外,塑料材料的热导率较低,导热性能较差,因此在设计厚度时要考虑焊接部位的热传导情况,避免因热量无法传导导致焊接不均匀或接触不良。
总的来说,设计厚度要求标准是塑料激光焊接中的重要参数,需要根据不同塑料材料的种类和特性,结构和功能需求,以及热导率等因素来确定。
只有严格遵循设计厚度要求标准,才能保证塑料激光焊接的质量和稳定性,避免出现焊接质量不佳或焊接部位失效的情况。
在实际的工程应用中,设计厚度要求标准的确定需要结合具体的情况,通过试验和经验总结,不断优化和改进,以提高激光焊接的效率和质量。
上海交通大学硕士学位论文PMMA/ABS热塑性塑料激光透射焊接机理和工艺的研究姓名:***申请学位级别:硕士专业:材料加工工程指导教师:***200802010.376] J/mm2,一般也认为是焊牢,但由于焊接功率大于最优焊接功率,造成少量ABS的热分解,裂解产物又有少部分燃烧,因此形成小的黑色空洞,所以焊接强度下降;当ED>0.376 J/mm2,因激光功率过高,造成ABS大量的热分解,焊缝里形成很多连接在一起的黑色空洞,造成焊缝未焊牢,焊接强度明显下降。
由于研究与确定焊接工艺参数需要通过大量的实验,耗费大量的人力和物力,文本尝试使用ANSYS有限元分析软件进行焊接温度场的模拟,以此确定有效的焊接能量参数。
本文在焊缝宽Φ=3mm,焊接速度v=30mm/s,焊接功率P=20W、28W和35W时,分别进行温度场的模拟,得到的结果与真实的实验结果吻合良好。
关键词:激光透射焊接,热塑性塑料,能量密度,有限元数值模拟,温度场IIMECHANISM AND TECHNICS RESEARCH OFPMMA/ABS THERMOPLASTICLASER TRANSMISSION WELDINGABSTRACTMore and more people are highlighting laser transmission welding of thermoplastic because of so many advantages, such as excellent welding quality, easy to control, available for micro-welding (seam less than 500μm) and so on. Especially thermoplastic in automobile industry, laser transmission welding is the first choice in this field. However, there are few domestic studies on this research subject, which results huge gap between domestic and foreign on theory and industrialization. Therefore, research on laser transmission welding of thermoplastic has a significant meaning.First of all, the paper study the mechanism of plastic laser transmission welding and reach a conclusion: not only the light matter interaction must take into consideration, but also the thermal behavior of polymer (such as glass temperature, viscosity, heat conductivity, heat expansion), becauseIIIthese behaviors are quite different from metal. It is proved that overlap weld is the preferred geometry.Then, experimental scheme is plotted, including choosing laser equipment, welding materials, welding method and designing new fixture which is special for laser transmission welding. And destroying tensile strength and metallographic microscopy are conducted for experimental samples in order to investigate the influence of welding factors on welding quality. As a result, PMMA/ABS laser transmission welding, in the condition of clamping, can use the Energy Density (ED) to determine the welding quality quantificationlly. When seam width is 5mm and feed rate is 5mm/s, if ED is equal to 0.364 J/mm2, the welding intensity is the highest and the welding quality is the best. If ED is less than 0.364 J/mm2, there is no weld, just an adhesion in the interface of PMMA and ABS. If ED is between 0.368 J/mm2and 0.376 J/mm2, it is commonly thought to weld, but because the ED is higher than the optimal ED, the absorbing material ABS is decomposed. And the decomposition is combustible, causing the black cavities and the welding intensity down. If ED is above 0.376 J/mm2, the absorbing material ABS is decomposed largely, therefore, the black cavities can connect together and the welding intensity is obviously down. All the above causeIVbad weld.At last, the paper attempt to use the ANSYS software to simulate the welding temperature field, in order to reduce the cost of the manpower and material resources because of the large numbers of experiments. Respectively we simulate the temperature field of the laser power 20W, 28W and 35W at the same time the seam width 3mm and the feed rate 30mm/s. And the results of the simulation can match the real experiments.KEYWORDS: laser transmission welding, thermoplastic, energy density, FEM numerical simulation, temperature fieldV上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
随着绿色环保理念在全球工业生产中的贯彻以及生产成本控制方面的考虑,塑料作为一种性能优异的可再生非金属材料,被日益广泛地应用在各行业的零部件设计、制造上,传统的金属部件越来越多地被拥有同样工作性能的塑料部件替代,同时对塑料零件之间的焊接连接技术和焊接质量也提出了更高的要求,这些变化为激光焊接技术在塑料材料领域的应用提供了契机。
一、传统塑料焊接常用的方法:1. 超声波焊接:超声波焊接法通过机械高频振动而形成接缝。
待装配的部件加压夹持于振荡焊头和固定焊头之间,然后与接触面呈直角,接受频率为20~40KHz的超声振动。
交替式高频应力在接缝界面处产生热量,从而形成优质的焊接。
用于这一工艺的工具十分昂贵,因此,适宜在生产量较大时采用。
应用领域包括在多头机上焊接医疗器材所用的阀门和筛检程序、盒体、汽车部件、吸尘器外壳等。
2. 摩擦焊接热塑性塑料摩擦焊接(也称为“旋转焊接”)与金属焊接的原理相同。
在这种焊接工艺中,将一片基材固定,另一片基材以受控的角速度旋转。
当部件压合在一起时,摩擦热导致聚合物熔融,冷却后即形成焊接。
摩擦焊接能产生优良的焊接质量,焊接工艺简单,重复性强,仅适合于至少有一个部件是圆形且不需要角度对齐的应用领域。
3. 振动焊接振动焊接也称为线性摩擦焊接。
两件热塑性部件在适当的压力、频率和振幅下相互摩擦,直到产生足够的热量使聚合物熔融为止。
振动停止后,部件彼此对齐,熔化的聚合物固化后形成焊接。
此焊接工艺主要优点在于能高速焊接大型复杂线性部件。
其它强项包括:能同时焊接多个部件,焊接工具简单,几乎能焊接所有热塑性材料,主要用于汽车和家用电器行业。
4. 热板焊接对于塑料接合来说,热板焊接是最简单的批量生产技术。
高温热板夹于待接缝的表面之间,直到软化为止。
此时,将热板抽出,两表面在受控压力之下贴合,保持一段特定的时间后合在一起。
然后,让熔融表面冷却,形成焊接。
焊接工具或加热组件配有内置电热器,以避免塑料粘连于焊接工具上。
塑料激光焊接工艺设计
塑料激光焊接是一种高精度、高效率的焊接技术,它可以将两个或多
个塑料件通过热融合方式牢固地连接在一起。
在进行塑料激光焊接时,需要进行一系列的工艺设计。
首先,需要选择合适的激光器。
常用的激光器有CO2激光器和半导体激光器。
CO2激光器适用于大尺寸、厚度较大的塑料件焊接,而半导
体激光器则适用于小尺寸、薄壁厚度的塑料件焊接。
其次,需要确定合适的焊接参数。
这些参数包括功率、速度、聚焦距
离等。
这些参数的选择应根据具体材料和工件来确定。
然后,需要设计合适的夹具和定位装置。
夹具和定位装置可以确保工
件在焊接过程中保持稳定位置,并且不会发生移动或扭曲。
最后,在实际操作中还需要注意以下几点:首先要保持良好的通风环境,防止产生有毒气体;其次要使用安全防护措施,避免激光伤害;
还要定期检查设备,确保设备的正常运行。
总之,塑料激光焊接工艺设计是一个复杂而又精细的过程。
只有在合
适的设备和参数下,并且遵循正确的操作规程,才能得到高质量、高效率的焊接结果。
以下为塑料激光焊接的工艺,一起来看看吧。
1. 激光的波长塑料焊接过程中常用的是二极管激光器或半导体激光器。
光束处于近红外区域,并且光束波长在400~1,100μm,可以通过光纤传输,在这个范围内的激光束可以被大多数的塑料所吸收。
二极管激光焊接系统紧凑,并且激光器还可以达到更高级别的功率。
激光的波长可以根据特殊要求来设计。
半导体激光器的波长一般是808~980μm。
半导体激光器投资成本小,体积小,效率高。
2. 塑料材料热塑性塑料包含无定形塑料和半晶性塑料。
能够被激光焊接的塑料均属于热塑性塑料。
理论上,所有热塑性塑料都能够被激光焊接。
塑料激光焊接技术对被焊接塑料的要求为:在热作用区内的材料,要求对激光光波的吸收性好;不属于热作用区部分的材料,则要求对光波的透过性好,尤其在对两件薄塑料件进行叠焊时更是如此。
一般向热作用区塑料中添加吸收剂可以达到目的。
3. 吸收剂吸收剂的应用是塑料激光焊接工艺中非常重要的工艺。
塑料激光焊接的本质是将热作用区的待焊接塑料融化,随后冷却自然实现塑料件的接合。
让塑料融化需要使塑料件吸收足够的激光能量。
通常理想的吸收剂是碳黑,碳黑能够将红外波长的激光能量基本全部吸收,从而大大提高塑料的热吸收效果,使得热作用区的材料融化得更快、效果更好。
一些其他颜色的染料,也能够起到相同的吸收光波的效果。
添加吸收剂的方法有3种:一是直接向待焊接材料中渗入吸收剂,这样应该将渗过吸收剂的塑料件放在下面,而把没有渗吸收剂的塑料件放在上面,让激光光波通过;二是向塑料件待焊接的表面渗吸收剂,这样只有被渗透了吸收剂的一部分塑料将成为热作用区而被融化;三是在两块待焊接塑料件的接触处喷涂上或者印刷上吸收剂。
4. 其他参数与金属焊接不同,塑料激光焊接需要的激光功率并不是越大越好。
焊接激光功率越大,塑料件上的热作用区就越大、越深,将导致材料过热、变形、甚至损坏。
应该根据需要融化的深度来选择激光功率。
塑料激光焊接的速度比较快,一般得到1mm厚焊缝的焊接速度可达20m/min;而采用高功率的CO2激光器焊接塑料薄膜,最高速度可以达到750m/min。
塑料激光焊接工艺设计
激光焊接技术作为一种高效、精密的焊接方法,在工业生产中得到广泛应用。
而塑料激光焊接作为其中的一种特殊形式,具有独特的优势和特点。
本文将重点讨论塑料激光焊接工艺的设计,以及在实际生产中的应用。
塑料激光焊接的工艺设计需要考虑的因素有很多。
首先是选择合适的激光源。
激光源的功率、波长、光束质量等参数都会直接影响焊接效果。
其次是选择合适的焊接参数,包括激光功率、焦距、焊接速度等。
不同的塑料材料在焊接时需要的参数也会有所差异,因此需要根据具体情况进行调整。
此外,还需要考虑工件的设计和准备工作,确保焊接过程中能够达到预期的效果。
塑料激光焊接工艺设计还需要考虑焊接过程中可能出现的问题以及解决方案。
例如,塑料材料容易受热变形,因此在焊接过程中需要控制好温度和焊接速度,避免出现裂纹或变形。
此外,焊接接头的设计也很重要,需要确保接头的质量和强度符合要求。
针对不同的塑料材料,可能需要采用不同的焊接方式和工艺参数,以达到最佳的焊接效果。
在实际生产中,塑料激光焊接技术已经得到广泛应用。
例如,在汽车制造、电子设备制造、医疗器械制造等领域,塑料激光焊接都发挥着重要作用。
通过优化工艺设计,可以提高焊接效率,降低成本,
提高产品质量。
因此,对塑料激光焊接工艺的设计和优化具有重要意义。
塑料激光焊接工艺设计是一个复杂而关键的过程,需要综合考虑材料特性、焊接参数、工件设计等多个因素。
通过合理设计和优化,可以实现高效、精密的塑料焊接,为工业生产带来巨大的好处。
希望本文能够为相关领域的从业者提供一些参考和帮助。
塑料焊接定义为:借助压力使熔体塑料大分子相互扩散、紧密黏接在一起的塑料连接方法。
在生产及维修过程中经常会用到塑料焊接的工艺,例如我们生活中常见的汽车中的进气歧管就是通过震动摩擦焊将两个单独的部分进行焊接在一起的,接下来就让我们一起来看看都有哪些常见的塑料焊接方式吧!1热板焊接可能是最简单的塑料焊接技术,但这种方式特别适合于需要大面积焊接面的大型塑料件的焊接,一般是平面电热板将需焊接的两平面熔融软化后迅速移去电热板合并两平面并加力至冷却。
这种方法焊接装置简单,焊接强度高,制品、焊接部的形状设计相对来说比较容易。
但由于热板产生的热量使制品软化,周期较长;熔融的树脂会粘附到电热板上且不易清理(电热板表面涂F4可减轻这种现象),时间长了形成杂质影响粘接强度;需严格控制压力和时间保证适当的熔融量;当不同种类的树脂或金属与树脂相接合进,会出现强度不足的现象。
2热风焊接当热风气流直接吹向接缝区时,导致接缝区与母材同材质的填充焊丝熔化。
通过填充材料与被焊塑料熔化在一起而形成焊缝。
这种焊接方法焊接设备轻巧容易携带,但对操作者的焊接技能要求比较高。
3热棒和脉冲焊接这两项技术主要用在连接厚度较小的塑料薄膜的焊接。
并且这两种方法相似,都是将两片薄膜紧压在一起,利用热棒或镍铬丝产生的瞬间热量完成焊接。
并且这两种方法相似,都是将两片薄膜紧压在一起,利用热棒或镍铬丝产生的瞬间热量完成焊接。
二、机械运动1摩擦焊接按运动轨道可分为直线型和旋转型;直线型可用于直线焊缝的焊接和平面焊接的焊接,旋转型可用于圆形焊缝的焊接。
在利用压力下的两部分在磨擦过程中产生的磨擦热量使接触部分的塑料熔融软化,对正固定直到凝结牢固。
2超声波焊接使用高频机械能软化或熔化接缝处的热塑性塑料。
被连接部分在压力作用下固定在一起,然后再经过频率通常为20或40千赫的超声波振动,换能器把大功率振动信号,转换为相应的机械能,施加于所需焊接的塑料件的接触界面,焊件接合处剧烈擦瞬间产生高热量,从而使分子交替熔合,从而达到焊接效果。
塑料激光焊接工艺设计
塑料激光焊接工艺设计
一、焊接方法选择
1、选择激光焊接是因为它可以满足塑料焊接中的若干要求:
(1)焊接效果好:激光焊接采用集中的高能量热源,可以有效控制焊接深度,焊接缝又平整,同时,焊接部位比较小,焊接外观又美观;
(2)焊接快捷:激光焊接采用激光可以达到瞬间焊接,且可以快速的焊接出适当的焊接缝,不需要热源的缓慢移动;
(3)焊接热敏度:激光焊接热源可以瞬间到达最高温度,可以有效控制焊接温度,防止焊接处及其周围的塑料材料受热过度而发生变形;
(4)焊接稳定:激光焊接工艺不仅具有较高的焊接速度,而且还具有较高的焊接精度,因此在焊接的过程中,可以有效保证焊接部位的稳定性;
(5)节约成本:激光焊接采用激光热源,可以有效地控制焊接深度,提高焊接效率,从而降低焊接材料成本,节省人工成本等。
2、焊接激光器的选择:
激光焊接工艺一般选择采用有线激光器,也可选用离线激光器,具体针对不同的环境条件进行如下参数选择:
(1)激光输出能量:激光焊接装置的输出能量要求根据所焊接的塑料材料种类和焊接处的厚度决定,一般激光输出能量越大,焊接
质量越好;
(2)激光线宽:激光焊接工艺中的激光线宽取决于所焊接的塑料材料及其焊接处的厚度,一般线宽一般为1mm;
(3)激光功率:激光焊接功率一般介于500W ~ 3000W之间,较大的功率可以提高焊接效率,但也会带来更高的能耗。
二、工艺参数的选择
1、焊接深度控制:
在焊接过程中,焊接深度是指激光热源在焊接过程中热源沿着焊缝的深度,激光焊接深度一般是0.5-1.5mm,焊接深度过小或过大都会影响焊接质量。
2、焊接温度控制:
激光焊接过程中的温度由激光功率、焊接速度以及焊接部位温度三个参数共同决定,以保证焊接部位能够达到最佳的熔接状态,一般激光焊接的温度控制在230℃-270℃之间即可。
3、焊接速度控制:
激光焊接的速度一般介于500mm~3000mm/min之间,具体取决于所焊接的塑料材料性能、焊接处的厚度以及激光热源的稳定性等,需要根据实际情况对焊接速度进行可靠的设置。
总之,激光焊接工艺的参数选择是施工质量的重要保证,焊接质量的好坏是根据激光焊接的工艺参数以及相关细节而决定的,必须综合各方面的因素,以保证激光焊接工艺的良好运行。