近幾年,隨著科學技術(shù)的不斷升級,綠色環(huán)保理念在全球工業(yè)生產(chǎn)中得以貫徹,以及基于對生產(chǎn)成本控制等多方面的綜合考量,塑料作為一種優(yōu)異的可再生非金屬材料,被廣泛應用在各行業(yè)的零部件設計和制造上。激光塑料焊接技術(shù)作為一種高效、精準的連接方法,受到了越來越多企業(yè)和制造商的青睞。
1 激光塑料焊接原理 最常用的激光塑料焊接形式被稱為“激光透射焊接”,在熱塑性塑料的激光焊接過程中,通過機械夾具將兩個待焊接塑料零部件實現(xiàn)緊密貼合;然后激光穿透上層工件后,能量被下層工件表面吸收后,使其熔化;再是熱量通過熱傳導的方式使上層材料熔化。 焊接過程中,局部熱量使材料膨脹并形成內(nèi)部焊接壓力,這一壓力和外部機械夾具施加的壓力確保形成牢固穩(wěn)定的焊縫。幾乎所有的熱塑性和熱塑性彈性體都可進行激光焊接,包括有玻纖增強的塑料,焊縫強度通常達到或強于母材本體的強度。
2 激光塑料焊接與傳統(tǒng)方式的對比 1、熱板焊接 熱板焊接,對零件接縫面要求高,必須是一個平面。另外需要與零件外形匹配的加熱夾具,零件外形改變,加熱夾具外形也隨之改變。 2、振動摩擦焊接 振動摩擦焊接,工件在壓力下摩擦,直到生成的熱量使接觸面達到充分熔融狀態(tài)。一旦熔融物已經(jīng)形成并滲入到足夠深的連接區(qū)域,相對運動停止,在壓力作用下焊縫冷卻并固化。而針對摩擦焊接工藝,振動引起的接縫處碎屑是其最主要問題點,且摩擦焊接對工件外觀影響比較大,摩擦焊接工藝已無法滿足精密工件的要求; 3、超聲波焊接 超聲波在處理大尺寸或者厚度較大的塑料時效率較低,還受到塑料種類的影響比較大,有時會出現(xiàn)焊接質(zhì)量不穩(wěn)定的情況,焊接過程中會有飛邊,容易產(chǎn)生碎屑、機械應力大、加工物受形狀大小限制等。
3 激光塑料焊接優(yōu)勢 1、焊縫美觀 焊縫強度高且美觀,具有密封、不漏氣、不漏水等特點,焊接過程中材料降解少、基本無碎屑,將塑料制品緊密連接在一起。 2、高精度 精度高,焊接控制簡單,適應性強,對結(jié)構(gòu)復雜或焊件微小均有很強操作性。 3、品質(zhì)卓越,持久耐用 非接觸焊接無振動,激光焊接大幅度減少制品的振動力和熱應力,從而延緩塑料制品的老化速度。 4、熱傳導性強 加熱和冷卻速度極快,極大減小了塑料制品的熱應力和振動應力。 5、高效率 焊接速度快,自動化可集成性高。
4 塑料激光焊接的行業(yè)應用 1、家電行業(yè) 各種家用電子器件產(chǎn)品封裝,比如空調(diào)風葉、液冷燈、LED、水杯等。 2、汽車工業(yè) 自動門鎖、無鑰匙進出設備、啟動開關、胎壓監(jiān)測計、儀表盤、前燈和尾燈、進氣歧管、燃油噴嘴、變檔機架、發(fā)動機傳感器、駕駛室機架、液壓油箱、變速箱過濾器等。 3、醫(yī)學領域 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、血液透析、分析用的微流體器件等。 4、其他行業(yè) 手機外殼、耳機外殼、鍵盤、傳感器、電子元件、微開關、紡織品、尼龍表帶、高級工業(yè)制成品與食品包裝等。
5 激光塑料焊接解決方案 1、輪廓激光焊接系統(tǒng) 輪廓激光焊接主要應用于塑料件、汽車工業(yè)等中小尺寸產(chǎn)品。大族激光通用焊接及自動化事業(yè)部擁有多款輪廓焊接系統(tǒng),如通用單工位輪廓激光焊接系統(tǒng)、專業(yè)定制單工位輪廓激光焊接系統(tǒng)、滑臺雙工位輪廓激光焊接系統(tǒng)、機器人輪廓激光焊接系統(tǒng)和同軸測溫圓周輪廓激光焊接系統(tǒng)等。 2、準同步激光焊接系統(tǒng) 準同步激光焊接主要應用于塑料件、汽車工業(yè)等各類塑料件。我們擁有通用單工位準同步激光焊接系統(tǒng)、八工位激光焊接系統(tǒng)、準同步激光焊接系統(tǒng)(旋轉(zhuǎn)雙工位),以及準同步激光焊接系統(tǒng)(滑臺雙工位)等。 3、塑料激光焊接系統(tǒng)解決方案 塑料激光焊接系統(tǒng)解決方案主要應用于塑料件、汽車工業(yè)等各類產(chǎn)品。我們擁有雙振鏡對射塑料焊接系統(tǒng)和自動上下料塑料激光焊接系統(tǒng)等。 4、透光率測試儀 塑料的透光率對焊接的質(zhì)量至關重要,這種材料的性能受到注塑和注塑上游的影響;在激光焊接之前,對透光率進行快速簡便測試是塑料焊接的重要組成部分。透光率測試儀LTG01/LTG02是為了使塑料產(chǎn)品的透光率實現(xiàn)快速簡便檢查和驗證,大多適用于塑料連接、密封焊接前的測試。
現(xiàn)在不同行業(yè)對塑料制品工藝要求在不斷提高,傳統(tǒng)工藝已經(jīng)很難滿足現(xiàn)有加工需要,對于要求高速焊接、精密焊接或無菌條件焊接的塑料制品,則采用激光焊接更具有優(yōu)勢。
塑料制品有不同類型和顏色,激光焊接在焊接過程中通過向焊接處添加各種顏料來實現(xiàn)更高的焊接牢固性,對于兩種透明塑料或者塑料和金屬的焊接,均有完整的技術(shù)解決方案。綜合來看,相對于傳統(tǒng)焊接方式,激光焊接在加工生產(chǎn)中擁有更多有利優(yōu)勢。
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