激光塑料焊接技术讲解
激光塑料焊接技术及其典型应用
激光塑料焊接技术及其典型应用一、激光塑料焊接技术简介激光塑料焊接技术是指利用激光束的高能量密度,使塑料表面局部区域熔化并形成熔池,然后通过控制激光束的移动速度和位置来实现塑料材料的连接。
该技术具有高精度、高效率、无污染等优点,被广泛应用于电子、汽车、医疗器械等领域。
二、激光塑料焊接技术的原理1. 激光束的特性:激光束具有单色性、相干性和聚焦性等特点,可以将能量集中在很小的区域内。
2. 塑料材料的特性:塑料材料具有低熔点和高吸收率等特点,可以通过吸收激光束产生热量并熔化。
3. 焊接过程:将激光束聚焦在连接处,产生高温区域使材料表面局部区域熔化并形成熔池,然后通过控制激光束的移动速度和位置来实现材料的连接。
三、激光塑料焊接技术的优点1. 高精度:激光束可以聚焦在很小的区域内,可以实现高精度的连接。
2. 高效率:激光塑料焊接技术可以快速完成连接,在生产中具有高效率的优势。
3. 无污染:激光塑料焊接技术不需要使用任何化学物质,不会产生污染。
4. 可靠性高:激光塑料焊接技术连接牢固,具有较高的可靠性。
四、激光塑料焊接技术的应用1. 电子行业:激光塑料焊接技术可以用于电子元件、电路板等部件的连接,具有高精度和可靠性。
2. 汽车行业:汽车零部件如仪表盘、车灯等采用激光塑料焊接技术连接,具有高效率和无污染等优点。
3. 医疗器械行业:医疗器械如注射器、输液器等采用激光塑料焊接技术连接,具有无菌、无毒和可靠性高等特点。
4. 家电行业:家电如洗衣机、冰箱等采用激光塑料焊接技术连接,具有高效率和可靠性高等特点。
五、激光塑料焊接技术的发展趋势1. 激光器的发展:激光器的功率和稳定性不断提高,可以实现更高效率和更高精度的连接。
2. 焊接材料的发展:新型焊接材料的研究和开发可以使激光塑料焊接技术应用范围更广。
3. 自动化程度的提高:随着自动化程度的提高,激光塑料焊接技术将更加普及和应用。
激光塑料焊接技术及其典型应用
激光塑料焊接技术及其典型应用激光塑料焊接技术是一种高效、精确、无损伤的焊接方法,它可以将两个或多个塑料件粘合在一起,形成一个整体。
这种技术已经被广泛应用于汽车、电子、医疗、航空航天等领域,成为了现代工业中不可或缺的一部分。
激光塑料焊接技术的原理是利用激光束的高能量密度,将塑料表面加热至熔点以上,使其熔化并与另一块塑料件融合在一起。
这种焊接方法具有以下优点:1. 精确性高:激光束的直径可以达到几微米,可以精确地控制焊接位置和焊接深度。
2. 速度快:激光焊接速度可以达到每秒几米,比传统的焊接方法快得多。
3. 无损伤:激光焊接不需要接触塑料表面,不会对塑料件造成损伤。
4. 环保:激光焊接不需要使用任何化学物质,不会产生任何有害物质。
激光塑料焊接技术的典型应用包括以下几个方面:1. 汽车制造:激光塑料焊接技术可以用于汽车的车身、内饰、仪表盘等部件的制造。
这种技术可以提高汽车的安全性、舒适性和外观质量。
2. 电子制造:激光塑料焊接技术可以用于电子产品的外壳、键盘、显示屏等部件的制造。
这种技术可以提高电子产品的外观质量和使用寿命。
3. 医疗器械制造:激光塑料焊接技术可以用于医疗器械的制造,如手术器械、医用注射器等。
这种技术可以提高医疗器械的卫生性和使用寿命。
4. 航空航天制造:激光塑料焊接技术可以用于航空航天器的制造,如卫星、飞机、火箭等。
这种技术可以提高航空航天器的安全性和使用寿命。
激光塑料焊接技术是一种高效、精确、无损伤的焊接方法,已经被广泛应用于各个领域。
随着技术的不断发展,激光塑料焊接技术将会在更多的领域得到应用,为现代工业的发展做出更大的贡献。
塑料件激光焊接原理
塑料件激光焊接原理嘿,朋友们!今天咱来聊聊塑料件激光焊接原理。
你说这塑料件激光焊接啊,就好像是一场奇妙的舞蹈!激光束就像是那灵动的舞者,在塑料件上尽情展现着它的魔力。
想象一下,激光束那强烈的能量,“嗖”地一下照在塑料件上,瞬间就产生了神奇的变化。
这就好比是一个超级英雄,有着强大的力量,能把看似不可能连接在一起的塑料件给牢牢地结合起来。
塑料件激光焊接的原理其实并不复杂。
简单来说呢,就是利用激光的高热量,让塑料件的局部达到熔化的状态,然后在压力的作用下,这些熔化的部分就会融合在一起,冷却后就形成了坚固的焊缝。
是不是挺有意思的?你看啊,这激光束可挑剔了,它得准确地找到要焊接的地方,不能有一丝偏差。
就跟咱找东西一样,得找得准准的,不然可就白费力气啦。
而且这激光束还得有足够的能量,要不然怎么能熔化塑料呢?这就像是运动员要有足够的体力才能在赛场上发挥出色呀。
在这个过程中,塑料件也得好好配合呀。
它们得有合适的材质和形状,这样激光束才能更好地发挥作用。
就好像跳舞的时候,舞伴之间得相互配合默契,才能跳出精彩的舞蹈嘛。
咱再说说这激光焊接的优点。
它焊接出来的焊缝那叫一个漂亮,又细又牢固,简直就是艺术品!而且它速度快呀,眨眼的功夫就焊接好了,多高效!这可比传统的焊接方法厉害多了,传统方法有时候就像老牛拉车,慢吞吞的。
不过呢,塑料件激光焊接也不是随随便便就能做好的。
得有专业的设备和技术人员才行。
这就好比是开赛车,车要好,车手的技术也得过硬,不然怎么能赢得比赛呢?咱平时生活中用到的好多东西,可能都有塑料件激光焊接的功劳呢。
比如一些电子产品、汽车零部件等等。
你想想,如果没有这种先进的焊接技术,这些东西能做得那么精致、那么好用吗?所以说啊,塑料件激光焊接原理虽然听起来有点高深莫测,但其实也不难理解。
它就像是一个神奇的魔法,让塑料件变得更加强大、更加有用。
咱可得好好感谢那些发明和改进这种技术的人,是他们让我们的生活变得更加美好,更加便利。
塑料激光焊接加工技术及原理【详解】
塑料激光焊接加工技术及原理【详解】塑料激光焊接加工技术内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展.新技术为许多新产品的开发提供了现实操作性,如生物医药晶片大部分由塑料片组成。
塑料片上有很多μm限度的结构,在进行封装时就需要用到塑料激光精细焊接技术。
激光焊接工艺之所以具有吸引力,是因为只用很少的热量输入结构件,因此,只会产生可控的最小熔化量。
其结果是可获得很高的焊接强度,并且由于熔化物溢出或气化很少而获得无可挑剔的外观质量。
在很小的焊接面积上可以获得很高的强度,使得这种工艺在操作空间受到限制的条件下,比黏接工艺更优越。
在新材料、新设备和新技术层出不穷的时代,人们不仅要了解激光焊接的特性、优点和要求,还应认识到此领域的诸多创新和未来趋势,始终处于科技的最前沿。
激光焊接技术的基本原理及其特点塑料的激光焊接是与对材料要求的提高相关联的,这些新的要求通常很难完成。
所谓的激光透起的。
这对于汽车外壳下的设备和其他黑色的装置采用激光焊接来说是一个障碍。
同样,两种对近红外线激光都透射的材料(通常是透明的或者白色的),由于对近红外光的吸收很少,所以也不能用激光焊接。
对于医药、包装和消费品来说,因为这些产品都要求透明。
由于许多矿物填充的化合物能够吸收近红外线激光,所以通常不适合用激光焊接。
高填充的玻纤增强物能够改变近红外线激光的透射率,降低焊接效率。
不过原料供应商的配方中的玻纤含量通常不会超过这个限度。
激光焊接技术最早出现在20世纪70年代,但是由于费用昂贵,无法和更早的塑料黏接技术相竞争,如振动焊接技术、热板焊接技术。
但是从20世纪90年代中期开始,由于激光焊接的设备费用下降,该技术才渐渐受到人们的欢迎。
塑料激光焊接
塑料激光焊接百科名片激光焊接工作示意图激光焊接技术是借助激光束产生的热量使塑料接触面熔化,进而将热塑性片材、薄膜或模塑零部件粘结在一起的技术。
它最早出现在20世纪70年代,但是由于费用昂贵,无法和更早的塑料粘接技术相竞争,如振动焊接技术、热板焊接技术。
但是从20世纪90年代中期开始,由于激光焊接技术所需要的设备费用下降,该技术才渐渐受到人们的广泛欢迎。
目录编辑本段激光加工具有很多优点,其中有:焊接设备不需要和被粘结的塑料零部件相接触。
"速度快。
"设备自动化程度高,很方便的用于复杂塑料零部件加工。
"不会出现飞边。
"焊接牢固。
"可以得到高精度的焊接件。
"无振动技术。
"能产生气密性的或者真空密封结构。
"最小化热损坏和热变形。
"可以将不同组成或不同颜色的树脂粘结在一起。
"优势激光焊接应用于塑料部件熔接的优点包括:焊接精密、牢固和密封不透气和不漏水,焊接过程中树脂降解少、产生的碎屑少,制品的表面能够在焊缝周围严密地连接在一起。
激光焊接没有残渣的优点,使它更适用于国家食品药品监督管理局管制的医药制品及电子传感器等。
易于控制,可焊接尺寸小或外形结构复杂的工件。
由于激光便于计算机软件控制,而且光纤激光器输出可灵活地达到零件各个细微部位,采用激光焊接能够焊接其它焊接方法不易达到的区域,焊接具有复杂外形、甚至是三维几何形状的制品。
与其他熔接方法比较,激光焊接大幅减少制品的振动应力和热应力。
这意味着制品或者装置内部组件的老化速度更慢,可应用于易损坏的制品。
能够焊接许多种类不同的材料。
例如,能将透过近红外激光的聚碳酸脂,玻纤增强的黑色聚对苯二甲酸丁二脂连接在一起,而其它的焊接方法根本不可能将两种在结构、软化点和增强材料等方面如此不同的聚合物连接起来。
工艺最常用的激光焊接形式被称为激光透射焊接。
该技术的过程为:首先将两个待焊接塑料零部件夹在一起,然后将一束短波红外区的激光定向到待粘结的部位。
激光焊接塑料原理
激光焊接塑料原理激光焊接是一种高效、精确的塑料焊接技术,它利用激光束的热能来将塑料材料熔接在一起。
激光焊接塑料的原理可以分为吸收和传导两个过程。
激光束照射到塑料表面时,塑料会吸收激光的能量。
激光束的能量主要被吸收在材料的表面层,通过吸收能量,塑料表面层的温度迅速升高。
当温度超过塑料的熔点时,塑料开始熔化。
熔化的塑料会通过传导热量的方式将能量传递到焊接接头的相邻部分。
传导过程中,塑料的熔点附近的分子开始振动,将能量传递给周围的分子。
这样一来,焊接接头的相邻部分也会被加热并开始熔化。
在激光束停止照射后,焊接接头的熔融部分开始冷却固化。
冷却过程中,熔融的塑料会重新结晶,并与周围的塑料形成一体化的焊缝。
由于激光焊接的热影响区非常小,因此焊接接头周围的塑料几乎没有受到热影响,焊缝的质量较高,接头的强度也较高。
激光焊接塑料的原理中,激光束的特性对焊接结果有重要影响。
激光束的功率、聚焦方式、焦点直径和激光束的扫描速度等参数都会影响焊接的质量。
较高的功率可以提供足够的能量来使塑料熔化,但过高的功率可能导致熔融池过深或产生过多的气泡。
适当的聚焦方式和焦点直径可以使激光束的能量集中在焊接接头上,从而提高焊接的精确度和效率。
而激光束的扫描速度则会影响焊接接头的形状和质量。
塑料的种类也会影响激光焊接的效果。
不同种类的塑料对激光的吸收率和熔点都有所不同,因此需要根据具体材料的特性来选择合适的激光参数和焊接条件。
同时,塑料的热导率也会影响焊接过程中热量的传导速度,进而影响焊接接头的形成和质量。
激光焊接塑料具有许多优点。
首先,激光焊接的热影响区非常小,可以避免或减少塑料的变形和损伤。
其次,激光焊接速度快,可以实现高效的生产。
此外,激光焊接可以实现无接触焊接,避免了传统焊接方法中可能引入的外部杂质。
最后,激光焊接具有较高的焊接强度和密封性,适用于多种塑料材料的焊接。
总结起来,激光焊接塑料的原理是利用激光束的热能来实现塑料材料的熔接。
激光焊接塑料原理
激光焊接塑料原理激光焊接塑料是一种常用的塑料焊接方法,它利用高能量密度的激光束对塑料进行局部加热,然后通过高温融化的塑料形成焊缝,最终实现塑料的焊接。
激光焊接塑料的原理可以分为两个主要步骤:吸收和传导。
首先,激光束照射到塑料表面时,激光束的能量会被塑料吸收。
塑料的吸收特性取决于激光的波长和塑料的种类。
通常情况下,红外激光在大部分塑料中可以很好地吸收。
当激光束被吸收后,能量会被转化为热能,使得焊接区域的温度迅速升高。
其次,热能在塑料中的传导会导致塑料局部融化。
当塑料达到其熔化温度时,它会形成焊缝。
在这个过程中,激光束可以通过在塑料内部反复循环吸收和传导来形成更深的焊接区域。
激光焊接过程中,焊接区域的温度和固化速度由激光功率、焊接速度和焊接深度等参数控制。
激光焊接塑料的优势主要体现在以下几个方面:1.高质量焊接:激光焊接塑料可以实现高质量的焊接,焊缝区域无气孔或夹杂物,焊接强度高,焊接缝的外观也较为美观。
2.高焊接速度:激光束可以快速局部加热塑料,使其迅速融化,因此激光焊接速度较快,适用于高效、大批量生产。
3.非接触式焊接:激光焊接是一种非接触式的焊接方法,激光束直接作用于塑料表面,不会引起物理变形或畸变。
4.较小的热影响区域:激光焊接塑料的热影响区域相对较小,可以避免高温对塑料周围区域的损伤,减少塑料零件的变形。
然而,激光焊接塑料也存在一些限制和挑战。
首先,激光焊接设备的成本相对较高,这限制了其在一些应用范围内的推广。
其次,激光焊接对于塑料的选择有一定的要求,不同的塑料对激光的吸收特性和热导率不同,因此需要针对不同的塑料选择合适的激光参数。
此外,塑料零件的形状和尺寸也会对激光焊接的可行性产生影响,需要考虑激光束的照射角度和零件的固定方式。
总之,激光焊接塑料是一种高效、高质量的塑料焊接方法,具有广泛的应用前景。
随着激光技术的不断发展和创新,激光焊接塑料将在各个领域中得到更广泛的应用。
塑料激光焊接步骤
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
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。
干货塑胶件紧固工艺之五:激光焊接
干货塑胶件紧固工艺之五:激光焊接关注上方公众号“降本设计”获取更多产品设计知识!1. 塑料激光焊接1.1 塑料激光焊接的原理塑料激光焊接的视频如下所示:激光焊接的原理是两个塑胶件在较低压力下被夹紧在一起,将激光束聚焦于两个塑胶件至上,其中上层塑胶件对于红外激光是穿透的,下层塑胶件吸收激光,吸收激光能量的塑胶件将光能转化为热能,在塑胶件的接触面熔化,同时热也传导到上层塑胶件,形成熔化区。
在夹紧力的作用下,熔化区域产生分子间的混合,冷却后形成焊缝,从而把两个塑胶件紧固成一体。
1.2 激光焊接的光源塑料激光焊接工艺中,一般采用YAG或者CO2激光作为光源。
随着半导体材料工业的快速发展,半导体激光作为光源也渐渐得到了应用。
CO2激光:特点:波长为10.6微米,最小聚焦直径约0.2-0.7毫米;优点:塑料对此波长的激光吸收好;缺点:不能用光纤传输,激光头的操作性差;适合场合:焊接塑料时热作用区较深,适合需要焊接较厚的塑料材料;YAG激光:特点:波长1.06微米,属近红外区波长,最小聚焦直径0.1-0.5mm;优点:聚焦区域小,可通过光纤传输来构建光路,可将激光头装到机器人手臂上,实现焊接过程的数控和精密自动化;适合场合:较好的透过上层待焊塑料,到达下层待焊接材料或中间层而被吸收,从而实现焊接,汽车车灯的激光焊接常用此光源;半导体激光特点:波长0.8-1.0微米,最小聚焦直径为0.5mm;优点:能量转换效率高,易于实现激光器的小型化和便携化;缺点:输出功率小;适合场合:适用于焊接激光功率要求较低的场合1.3 激光焊接的方法常见的激光焊接的方法包括以下几种:轮廓焊接轮廓焊接是最简单,目前使用最广的焊接流程。
在焊接时激光束通过光学系统和振镜在被焊接的物体上移动或者激光束静止而被焊接物体移动。
激光与被焊接物体之间的相互作用时间取决于光束焦点尺寸和移动速度,既而影响焊接时间和效果。
轮廓焊接是一种非常灵活的焊接流程,可实现复杂的三维焊接,在包装行业里有广泛的应用。
塑料焊接资料
焊接夹具设计
激光 压紧同步焊接
Distance [mm]
压力
加热
下沉 位置下沉
软化 激光工作
Time [Sec]
塑料焊接性
很好旳焊接性能 中档旳焊接性能
很差旳焊接性能 无法焊接
焊接条件
• (1)激光功率 (2)扫描速度 激光输出功率是使树脂熔化旳热源。扫描速度是激光束旳移 动速度。假如要考虑生产率,则加紧扫描速度并缩短处理时 间就会相应地提升输出功率。但假如功率过高,吸收性材料 一侧就会过分分解,从而引起变形。所以,今后将经过基于 实际制品旳验证来寻找制品最稳定旳焊接性能点。 同步,就材料而言,下面两点也很主要: (3)透射性材料旳光线透射率 (4)透射性材料旳厚度 材料旳焊接情况取决于到达吸收性材料旳激光束旳能量。所 以透射性材料一侧旳厚度和光线透射率会有很大影响。光线 透射率越高对焊接就越有利。一样,越薄也越有利。
激光
• 波长 • 光常量 • 功率 • 脉冲宽度
工艺
• 焦点直径 • 光斑位置 • 连接准备 • 夹具
焊接影响原因
环境
• 表面条件 • 污染
焊接
材料
• 熔化温度 • 掺料 • 吸收 • 热容 • 热导
塑料焊接 - 医疗用具生产制造 - 汽车工业
低温熔接 - 电子元件 - 太阳能电池生产
热处理 - 医疗用具生产制造 - 工具制造
严密地连接在一起。
• 缺陷 1.在可用材料方面存在限制(必须经过透射性和吸收性材料旳
组合来使用; 2.两种透明材料叠焊时需要添加吸收器(目前只有进口产品,
而且价格很贵);
焊接工艺概述
塑料焊接夹具
塑料激光焊接技术
塑料激光焊接技术塑料激光焊接技术是一种通过激光束加热塑料表面并使其熔化,然后通过控制熔融部分的形状和大小,使其与其他塑料部分或其他材料部分相互融合的焊接方法。
这种技术具有许多优点,包括高精度、高效率、无需接触、无污染和无损伤等。
塑料激光焊接技术在许多领域都有广泛的应用。
例如,它被用于汽车行业,可以用来焊接汽车的塑料零件,如车灯、后视镜、内饰件等。
与传统的焊接方法相比,塑料激光焊接技术可以更好地保持塑料零件的结构完整性和外观美观性。
塑料激光焊接技术还被广泛应用于电子和电气设备制造领域。
例如,它可以用来焊接电子产品的塑料壳体,如手机、电脑等。
塑料激光焊接技术具有较高的精度和稳定性,可以确保塑料壳体的密封性和耐用性。
塑料激光焊接技术的工作原理是利用激光束对塑料进行加热,使其熔化。
激光束的能量可以通过透明的塑料材料被吸收并转化为热能,从而使塑料表面产生高温。
当塑料被加热到熔点时,可以通过控制激光束的形状和大小,在熔融部分形成一定的形状,以实现与其他部分的连接。
激光焊接技术有许多优点。
首先,由于焊接过程中不需要任何物理接触,因此可以避免由于接触而引起的污染和损伤。
其次,激光焊接技术具有较高的精度,可以实现非常精细的焊接,并且焊接过程中的变形量非常小。
此外,激光焊接技术还具有高效率和快速速度,可以显著提高生产效率。
塑料激光焊接技术也有一些挑战和限制。
首先,激光焊接的能量密度非常高,容易产生熔融的过渡层,从而导致焊接强度不够。
其次,由于激光焊接的过程需要对焊接部位进行加热,因此对于某些容易受热影响的塑料材料来说,其应用受到限制。
综上所述,塑料激光焊接技术是一种高精度、高效率、无损伤的焊接方法。
它在汽车、电子和电气设备制造等行业得到了广泛的应用,并且在未来将有更大的发展潜力。
灵活制定适应不同塑料材料和工件的焊接参数,改进激光焊接设备和材料,将有助于进一步提高塑料激光焊接技术的质量和效率。
塑料激光焊接工艺流程
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。
塑料激光焊接工艺
塑料激光焊接工艺一、激光器选择激光器的选择应基于所需焊接的塑料材料、厚度以及所需的输出功率。
不同的激光器有着不同的输出功率、波长和光束质量,因此需要根据特定的应用需求进行选择。
二、激光参数设置激光参数的设置包括激光功率、脉冲宽度、频率和光束焦距等。
这些参数的设置将直接影响焊接效果。
例如,增加激光功率可以增加焊接深度,但同时也可能造成塑料的过度熔化和变形。
因此,需要对这些参数进行精细的调整,以达到最佳的焊接效果。
三、焦点位置调整焦点位置的调整对于焊接效果至关重要。
如果焦点位置不正确,可能会导致焊接深度不足或焊接宽度过大。
一般来说,焦点位置应位于塑料材料的表面,以实现最佳的焊接效果。
四、速度控制焊接速度的控制对于焊接质量和效率有着重要影响。
过快的焊接速度可能导致焊接深度不足或焊接宽度过大,而过慢的焊接速度则可能导致塑料材料的过度熔化和变形。
因此,需要根据具体的材料和厚度以及激光器的参数进行精细调整。
五、辅助气体供应在塑料激光焊接过程中,通常需要供应辅助气体以清除焊接熔融物,防止在焊接过程中出现氧化和污染。
气体的种类和流量也会影响焊接质量和效率,因此需要根据具体的材料和工艺需求进行选择和调整。
六、温度控制塑料材料的熔点和热膨胀系数对其激光焊接效果有着重要影响。
因此,需要对材料进行精确的温度控制,以保证材料在焊接过程中保持稳定的形态,避免出现过热或过冷的情况。
此外,温度控制还可以防止在焊接过程中出现热应力集中和热变形等问题。
七、焊接质量检测在完成塑料激光焊接后,需要对焊接质量进行检测。
检测方法包括目视检查、无损检测和破坏性检测等。
目视检查可以通过观察焊接部位来判断表面是否平整、有无烧伤、变形等问题。
无损检测则可以通过超声波、X射线等方法来检测内部是否存在裂纹、气孔等问题。
破坏性检测则是通过切割焊接部位来观察内部结构和质量。
激光塑胶焊接讲解
是一种最新的接合技术,相对超声、热板、振动等常规方法,具 有焊接稳定可靠、清洁安全、精密牢固、热学/机械应力小、省模具、 残渣少、无飞边、焊缝修改灵活等优点,可焊接多种材料(热塑性), 如PMMA、PC、ABS、POM、PP、PVC等。同时,LPKF激光塑料焊接技术还 属于一种三维塑料电路技术,这是一种全新的机电一体化技术。利用 激光加工塑料壳体的表面,可形成线路图,即三维模塑互连器件。其 优点是:制程短,仅需注塑、成型、金属化三步;精度高,线宽间距 150μm;柔性大,CAD数据激光直写,无需模具。该技术适用于手机内 置天线、汽车电子、传感器等应用领域中,目前一些国际知名公司已 将该技术应用于生产中
昌碩機構研發中心RD1
Motion sensor housing
昌碩機構研發中心RD1
Clearweld 工艺
Clearweld®是Gentex公司生产的一种焊接添加 材料的名称。这种焊接添加材料可以完全摆 脱传统激光焊接工艺中所遇到的颜色设计障 碍。这种液体添加材料在焊接零件之前涂在 焊接面上,它吸收激光从而实现焊接。不像 其他红外光吸收材料,Clearweld®在吸收激光 后变得非常洁净,所以在焊接区域无需进行 单独的颜色设计。
个人考虑应用在LCD Bezel上需要加PMMA Lens的方面
昌碩機構研發中心RD1
塑料焊接的工艺原理
高聚物材料的激光焊接是一种透射式焊接工艺。因 为许多热塑高聚物对于可见光和近红外光具有较好 的光学穿透性,这样激光就可以穿过上层材料到达 焊接面,下层的材料含有一种可以吸收激光的着色 剂,它吸收激光,从而受热融化下层材料。由于上 下两层材料都有很好的热传导性并且接触很紧密, 下层产生的热量可以传到上层材料并使它融化,这 样就把两个部件粘接在一起。 激光塑料焊接 目前激光透射式焊接有多种方式。其中最常用的两 种是轮廓焊接方式和扫描焊接的方式,这两种方式 的主要区别是在焊接材料上聚集能量的方式不同。 由于两者各有优点,不同的应用需要选择适宜的焊 接方式。 激光塑料焊接
塑料激光焊接技术
塑料激光焊接技术是一种将激光能量用于连接和焊接塑料材料的技术。
它是一种非接触式的焊接方法,通过将高能量激光束聚焦在塑料接头上,将塑料材料局部加热至熔点以上,使其熔化并在接头处形成固态连接。
以下是塑料激光焊接技术的一般步骤:
材料准备:选择适合激光焊接的塑料材料。
常用的可焊接塑料包括聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯等。
确保接头表面平整、清洁,无油污或杂质。
设计和准备接头:设计适合激光焊接的接头形状,例如接头的接触面积、角度和对接方式。
确保接头的质量和一致性。
激光焊接设备设置:根据材料类型和厚度,调整激光焊接设备的参数,例如激光功率、焦距和扫描速度等。
聚焦激光束:使用透镜将激光束聚焦在接头上,形成一个小的加热区域。
焦点位置和大小的控制对焊接质量至关重要。
加热和熔化:激光束照射在接头上,产生瞬间的热能,使塑料材料熔化。
材料的熔点取决于具体的塑料类型和配方。
固化和连接:在激光束停止照射后,熔化的塑料材料迅速冷却和固化,形成牢固的连接。
焊接质量取决于焊接参数的控制和材料的选择。
塑料激光焊接技术具有许多优点,包括高焊接速度、无需添加焊接剂、接头强度高、焊接区域热影响小等。
它广泛应用于汽车工业、电子设备制造、医疗器械、航空航天等领域中,用于连接和密封塑料零件。
激光焊接塑料原理
激光焊接塑料原理激光焊接塑料是一种高效的、精密的塑料连接技术,利用激光束对塑料进行局部加热,使其熔化并在固化后形成坚固的焊接接头。
这种技术具有无接触式操作、高精度、高速焊接等优点,因此在汽车、电子、医疗器械等行业得到了广泛应用。
激光焊接塑料的原理包括以下几个方面:1.激光源激光是一种高能量、高聚焦的光束,通常由激光器产生。
激光的特点是能够高度聚焦,使得其能量密度极高,可以在瞬间对塑料进行局部加热。
2.光束聚焦激光的光束在经过透镜或反射镜的作用下,可以被聚焦成极小的点,能够在焊接区域形成高能量密度的光斑。
这种高能量密度的光斑可以快速加热塑料,并使其瞬间熔化。
3.塑料材料选择塑料材料的选择对激光焊接的效果有着重要的影响。
一般来说,熔点较低、透光性好的塑料更适合激光焊接。
常见的适合激光焊接的塑料材料包括聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等。
4.焊接工艺激光焊接塑料的工艺包括以下几个步骤:首先,确定好焊接区域,将要焊接的塑料件放置在焊接平台上;然后,通过调整激光焦距,确保激光能够准确聚焦在焊接区域上;接着,激光加热塑料,使其熔化,然后冷却固化形成焊接接头。
5.控制系统激光焊接塑料的关键在于激光的精确控制。
因此,焊接设备通常配备了精密的控制系统,可以调节激光的功率、焦距、扫描速度等参数,从而达到对塑料进行精确的加热和焊接。
激光焊接塑料的优点包括以下几个方面:1.高精度激光聚焦能够形成极小的光斑,能够在微米级别对塑料进行加热,因此能够实现高精度的焊接。
2.无接触激光焊接是一种无接触的焊接技术,不会对塑料表面造成损伤,适合对表面要求高的产品进行焊接。
3.高速焊接由于激光能够在瞬间对塑料进行加热,因此焊接速度非常快,适合批量生产。
4.焊缝美观激光焊接形成的焊接接头通常比传统的焊接方法更美观,焊接接头平整光滑,外观更加精致。
激光焊接塑料的应用领域非常广泛,包括以下几个方面:1.汽车工业激光焊接塑料在汽车工业中得到了广泛应用,例如在汽车灯具、内饰件、隔音材料等方面都可以看到激光焊接的身影。
激光塑料焊接原理【详解】
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。
塑料激光焊接工艺介绍【详解】
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。
工艺五种塑料激光焊接方法及介绍(附视频)
工艺五种塑料激光焊接方法及介绍(附视频)展开全文来源:网络近几年,随着技术的不断升级,塑料的激光焊接在未来增长的趋势逐步显现。
前些年,激光有些技术没有突破,而且激光器价格比较高,相比传统焊接,一次性投入较大,可能不是很快产生效益。
但是现在激光的经济优势就凸显出来了,塑料的激光焊接,它可以降低设计人员对产品的设计难度。
目前,很多的产品(包括日用产品、3C产品等)都对加工精度、美学外观的要求非常高,就促使激光焊接成为这些产品生产的必要工艺,促进了激光焊接技术的进一步发展。
塑料的激光焊接的相容性、融合温度、匹配性越接近,它的效果就越好。
塑料激光焊接应用方式和金属焊接不太一样,包含顺序型周线焊接、准同步焊接、同步焊接以及照射掩膜焊接,下面对这几种焊接方式做一个简单介绍,不足之处欢迎加群指正交流。
1.轮廓焊接激光沿着塑料焊接层的轮廓线移动并使其熔化,将塑料层逐渐粘结在一起;或者将被夹层沿着固定的激光束移动达到焊接的目的。
在实际应用中,轮廓焊接对于注塑工件的质量要求较高,特别是油气分离器等有复杂焊线的应用。
轮廓焊接在塑料激光焊接的过程中能实现焊接线的一定的熔深,但这个熔深很小且不可控,这就要求注塑件的变形不能太大。
2.同步焊接来自多个二极管激光器的激光束,通过光学元件将激光束整形,激光束被引导到沿着焊接层的轮廓线上,同时在焊缝处产生热量,从而使整个轮廓线同时熔化并粘结在一起。
同步焊接主要应用在汽车车灯、医疗行业。
同步焊接是多光束,经过光学整形呈现焊接轨迹的光斑,它的特性是减小内应力。
因为要求比较高,整个价格也比较高,所以在医疗方面应用非常广泛。
同步激光焊接工艺侧面进光焊接流程演示视频来源于必能信3.扫描焊接扫描焊接又称准同步焊接,扫描焊接技术综合了上述顺序型周线焊和同步焊接两种焊接技术。
利用反射镜产生高速激光束10 米/秒的速度,沿着待焊接的部位移动,使得整个焊接处逐渐发热并熔合在一起。
准同步焊接应用最广泛,在汽车汽车配件行业,它是通过里面XY高频的振镜,它的核心就是对两种材料塑料焊接塌陷的控制。
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激光塑料焊接技术
自从激光问世,人们就开始研究如何把激光作为工具来对材料进行加工。
早在上个世纪70年代,汽车工业就开始尝试用激光来进行材料加工。
在工业上第一个用激光进行塑料焊接实际应用的是1998年Marquardt公司用半导体激光器批量制造电子汽车钥匙,黑色聚合物(PA)材料的钥匙盖子被焊接到同样是黑色但对激光波长透明的PA钥匙壳上。
根据分子结构塑料可分为三种:热塑材料,热固材料和合成橡胶。
目前对热塑材料激光焊接的研究和应用比较多,
自从激光问世,人们就开始研究如何把激光作为工具来对材料进行加工。
早在上个世纪70年代,汽车工业就开始尝试用激光来进行材料加工。
在工业上第一个用激光进行塑料焊接实际应用的是1998年Marquardt公司用半导体激光器批量制造电子汽车钥匙,黑色聚合物 (PA)材料的钥匙盖子被焊接到同样是黑色但对激光波长透明的PA钥匙壳上。
根据分子结构塑料可分为三种:热塑材料,热固材料和合成橡胶。
目前对热塑材料激光焊接的研究和应用比较多,下面我们就从三个方面简单讲述针对热塑材料的激光焊接技术和研究进展。
一. 激光焊接的流程和方法
激光对热塑材料的焊接主要是采用激光透射焊接的方法。
此方法对被焊接的两种材料性质有一定的要求,也就是上面的热塑层对采用的激光波长是透明的,而下面的热塑层能吸收激光能量。
激光束透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,此时在一定的压力下两种材料通过分子联接而被焊接在一起。
由于激光是非机械接触的聚焦在下层材料的表面,激光引起的热效应是局域的,所以此方法可避免对被焊接材料的机械和热损伤。
目前热塑材料总加工的20%左右是基于激光焊接的。
根据不同的焊接任务和要求激光焊接的流程大致有以下几种。
轮廓焊接掩模焊接准同步焊接同步焊接
轮廓焊接是最简单,目前使用最广的焊接流程。
在焊接时激光束通过光学系统和振镜在被焊接的物体上移动或者激光束静止而被焊接物体移动。
激光与被焊接物体之间的相互作用时间取决于光束焦点尺寸和移动速度,既而影响焊接时间和效果。
轮廓焊接是一种非常灵活的焊接流程,可实现复杂的三维焊接,在包装行业里有广泛的应用。
掩模焊接是一种借助掩模,基于轮廓焊接或着同步焊接方法
的流程,其原理与芯片制造上的光刻技术相似。
这种流程主要使用在复杂的几何焊接图案上,最小接缝宽度大于100μm。
掩模往往是由薄片或金属化的玻璃制成。
由于制作掩模比较繁琐,所做的掩模只针对一个焊接几何图案,所以掩模焊接往往缺乏灵活性,但适合大批量的焊接加工。
准同步焊接是一种把轮廓焊接和同步焊接结合起来的流程。
激光束通过振镜以极快的最高达10m/s的速度在焊缝上移动并且多次重复扫描,使得整个焊接区域同时熔化,效果与同步焊接相似。
通过同步熔化过程使得准同步焊接和同步焊接方法一样适合于具有大缝隙的两个相邻部件的搭桥焊接。
在同步焊接中激光束同时照射焊接区域,从而明显减少了焊接处理时间,并允许搭桥焊接具有大缝隙的两个相邻部件。
与轮廓焊接相比由于更长的激光作用时间使通过同步焊接方法焊接的部位更加牢靠。
二. 焊接塑料的颜色
激光塑料焊接其中的一个研究课题就是两个被焊接部件的颜色搭配,这是由所采用的激光透射焊接的原理所决定的。
下图显示了因材料颜色的不同而造成的焊接难易程度。
首先成功实现的是透明色–黑色材料的激光焊接。
除此之外黑色–黑色材料的焊接也已广泛使用。
由于组成塑料的高分子的本怔吸收带通常位于紫外和远红外区域,所以最初只有CO2激光器被用于激光焊接的研究。
但是通过搀杂和添加色素可极大地改变塑料的光学吸收特性,从而使塑料在可见光和近红外区域的吸收大大增强,由原本激光透明的材料变成激光吸收材料,这样传统的Nd:YAG固体激光器(1064nm和倍频532nm)和大功率GaAs半导体激光器(800nm-1000nm)以及新型光纤激光器都可以被用作激光焊接的光源。
色素搀杂同时也改变了原来塑料焊接的特性和参数,使之更适合于某种特殊应用。
三. 被焊接材料的搭配
与材料颜色搭配几乎同时进行研究的是焊接材料的搭配。
目前在工业上采用激光焊接的材料大部分是热塑材料(Thermoplast ic, TP),构成TP–TP焊接。
由于采用的激光透射焊接是非接触性的,所以这些热塑材料也可以与其它材料焊接到一起,比如同样具有热塑性的合成橡胶(Thermoplastic Elastomer,TPE)。
具有热塑性的合成橡胶因为同时具有热塑材料的热塑性和合成橡胶的弹性和伸缩性,而它的焊接处理温度和冷却时间等参数又与热塑材料非常相似,所以用激光透射焊接的方法可容易实现TP–TPE焊接。
由于TPE的手感和摩擦性好,所以TP–TPE焊接在汽车工业上的第一个应用就是制造汽车方向盘。
此外,TPE和TPE也可通过激光透射焊接的方法被焊接到一起,组成TPE– TPE焊接。
目前材料搭配研究的一个最新方向是实现塑料与金属和陶瓷材料的激光焊接。
比如说塑料通过金属被激光间接地加热,接触面熔化,然后包
围金属,和金属组成一个非常牢固的联接。
(PhotonTec Berlin公司,王嘉宇)。