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塑料激 光焊接机的应用于原理

  塑料作 为一种材料被广泛的应用于各个行业。作为曾 将的三大污染之一,有人建 议停止塑料的生产,事实证 明这个想法是行不通的,塑料已 经融入了我们的日常生活,各个行 业已经离不开它。作为钢、铁、镁、铝等金 属在工程上的替代品,塑料已 将很多金属部件上有了应用,激光焊 接作为一钟可靠的塑料连接方法,被广泛使用,今天我们来了解下塑料激光焊接机

  要了解 塑料的激光焊接,还得先 从焊接概念说起。教科书 上对焊接的定义为:通过加热或者加压,或者两者并用,加或不加填充材料,使两分 离的金属表面达到原子间的结合,形成永 久性连接的一种制造工艺及技术。学术的 说法有些绕口和复杂,白话说 就是焊接是能将分离的金属连接在一起的一项技术。随着技 术的进步焊接对象早已超出了金属的范畴,但焊接的本质没变,塑料的 焊接就是通过夹具加压、激光加 热使分离的塑料连接成整体的一项技术。

  根据分 子结构塑料可分为三种:热塑材料(受热软化,物理变化,可反复塑制),热固材料(固化后 不能再次热熔或软化,变化不可逆,化学变化)和合成橡胶。目前针 对塑料激光焊接的研究和应用多是热塑材料,本文所 讲也是围绕热塑材料展开

  1.为什么 对塑料使用激光焊接

  大多数 的塑料制品都是模制品,其尺寸 和结构复杂程度因模具的尺寸和结构所限而受到制约,在生产 大型或结构复杂的热塑性塑料零件时尤其明显,大尺寸 和结构复杂的塑料产品不能一次加工成型,这就需 要一种可靠的工艺把多个零部件无缝连接到一起。

  机械连接、粘接和 焊接是塑料连接三种常见的方法,而激光 焊接以其优良的焊接质量、易于控制、焊接范围广(可焊接微小零件)等诸多 优点成为人们研究的热点,特别是 汽车热塑性零件,激光焊 接已成为该领域的首选加工方法。

  2.塑料激光焊接的原理

  2.1 塑料激光焊接的过程

  更确切的说,这里我 们所说的激光焊接实际上应该叫激光透射焊接。其基本过程为:首先用 夹具将两个待焊接塑料零件按设计位置夹紧,然后将 激光束定向照射到待焊区域,激光束 通过上层透明材料,然后被下层材料吸收。激光能 量被吸收使得下层材料温度升高,从而熔 化上层和下层的塑料,然后凝 固成牢固的焊缝。其原理如图2所示,焊缝形成的基本过程

  因此,塑料激 光透射焊接有两个极为关键的地方,一是上层材料(可以是 透明也可以是有颜色的)必须能 够保证有足够的激光通过,二是下 层材料要能吸收激光的能量,两层材料各司其职,保证完美焊缝的形成。

 


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