激光焊接作為一種熔接
塑料制品的技術(shù),主要用于連接敏感性的塑料制品,例如線路板、塑料零件電子感應(yīng)器、復(fù)雜形狀的塑料制品,以及醫(yī)療器械等要求嚴(yán)格密封及潔凈度的塑料制品。
5%fWX'mS #Cu$y8~as 激光焊接原理
n4+q7 6\K\d_x 利用激光焊接技術(shù)進(jìn)行兩件塑料部件焊接時,首先需要把部件夾緊在一起,然后以波長為810 ~ 1064 nm的近紅外線激光透射過第一個部件,激光透射后被第二個部件吸收,所吸收的近紅外線激光化為熱能,將兩個部件的接觸表面熔化形成焊接區(qū)。激光焊接工藝能夠制造出超過原材料強(qiáng)度的焊接縫。
:@-yK8q's aD'Ax\- 塑料激光焊接常用焊接方法
i+~BVb Y0EX{oxt1 在實(shí)際應(yīng)用中,塑料激光焊接有幾種不同的焊接工藝方不法。
Xfqin4/jC 9=T;Dxn 順序型周線焊接,激光沿著塑料焊接層的輪廓線移動并使其熔化,將塑料層逐漸粘結(jié)在一起;或者將被夾層沿著固定的
激光束移動達(dá)到焊接的目的。
Z~-N'Lt{ ['pO=ho 同步焊接,來自多個二極管
激光器的激光束,通過
光學(xué)元件將激光束整形,激光束被引導(dǎo)到沿著焊接層的輪廓線上,同時在焊縫處產(chǎn)生熱量,從而使整個輪廓線同時熔化并粘結(jié)在一起。
(6a<{ a9{NAyl<oo 掃描焊接,掃描焊接又稱準(zhǔn)同步焊接,掃描焊接技術(shù)綜合了上述順序型周線焊和同步焊接兩種焊接技術(shù)。利用反射鏡產(chǎn)生高速激光束10 米/秒的速度,沿著待焊接的部位移動,使得整個焊接處逐漸發(fā)熱并熔合在一起。
;sAGTq Dr%wab"yy 照射掩膜焊接,激光束通過模板進(jìn)行定位,熔化并粘結(jié)塑料,模板只暴露出下面塑料層上面積一個很小的精確的焊接部位,激光束僅對制品上沒有被掩膜遮住的部分加熱。使用這種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)低至10微米的高精度焊接。
+YW;63"o T=M##`jP% 塑料激光焊接的優(yōu)勢
Y&Fg2_\"> `W~ 激光焊接應(yīng)用于塑料部件熔接的優(yōu)點(diǎn)包括:焊接精密、牢固和密封不透氣和不漏水,焊接過程中樹脂降解少、產(chǎn)生的碎屑少,制品的表面能夠在焊縫周圍嚴(yán)密地連接在一起。激光焊接沒有殘?jiān)膬?yōu)點(diǎn),使它更適用于國家食品藥品監(jiān)督管理局管制的醫(yī)藥制品及電子
傳感器等。
=*lBJ-L Z^as ?k(iM 易于控制,可焊接尺寸小或外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工件。由于激光便于計(jì)算機(jī)軟件控制,而且
光纖激光器輸出可靈活地達(dá)到零件各個細(xì)微部位,采用激光焊接能夠焊接其它焊接方法不易達(dá)到的區(qū)域,焊接具有復(fù)雜外形、甚至是三維幾何形狀的制品。
#Mk:4 v3M$UiN,: 與其他熔接方法比較,激光焊接大幅減少制品的振動應(yīng)力和熱應(yīng)力。這意味著制品或者裝置內(nèi)部組件的老化速度更慢,可應(yīng)用于易損壞的制品。能夠焊接許多種類不同的材料。例如,能將透過近紅外激光的聚碳酸脂,玻纖增強(qiáng)的黑色聚對苯二甲酸丁二脂連接在一起,而其它的焊接方法根本不可能將兩種在結(jié)構(gòu)、軟化點(diǎn)和增強(qiáng)材料等方面如此不同的聚合物連接起來。
{GnZ@Q:F g9VY{[V 塑料激光焊接應(yīng)用
=MJB: (g X8iKl 激光焊接是一項(xiàng)無振動焊接技術(shù),因此它特別適合用于鼠標(biāo)、移動電話、連接器等加工精密的電子元器件,以及那些需要以更清潔的方式來熔接的復(fù)雜部件,例如含有線路板的塑料制品、醫(yī)療設(shè)備等。
NjEi.]L*fX ug ;Xoh5w 在汽車工業(yè)中,激光焊接塑料技術(shù)可用于制造很多汽車零部件,如自動門鎖、無鑰匙進(jìn)出設(shè)備、燃油噴嘴、變檔機(jī)架、發(fā)動機(jī)傳感器、駕駛室機(jī)架、液壓油箱、過濾架、前燈和尾燈等。其它汽車方面的應(yīng)用還包括進(jìn)氣管光歧管的制造以及輔助水泵的制造。
GxG~J4 '#LzQ6Pn 在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,激光焊接技術(shù)可用于制造液體儲槽、液體過濾器材、軟管連接頭、造口術(shù)袋子、助聽器、移植體、分析用的微流體器件等。
ZBY2,%nAo (Ll'j0]k> 激光還可以將塑料
薄膜焊接在一起,它沿著薄膜的邊緣移動,通過粘接作用形成一個包裝用的封體結(jié)構(gòu)。操作過程可以完成的非常快。
7/QK"0 E JuTv%Y8 新材料激活激光焊接應(yīng)用
AL3iNkEa FibZT1-k 研究表明,聚合物對近紅外線激光的透射率至少達(dá)到20-50%,采用激光焊接技術(shù)才能獲得優(yōu)良的焊接效果。絕大多數(shù)本色塑料和很多有色半透明塑料,都能夠達(dá)到此透光率要求,換句話說,激光焊接可以應(yīng)用于絕大部分塑料。
jTt9;?) _