姬永锋
23-10-30 17:42 微博认证:财经博主

除了金属加工,光纤激光器再次打开新方向!(中)

摘自激光之家

塑料激光焊接打开新的应用市场

激光焊接塑料又称为激光透射焊接,激光器产生的光束聚焦于待焊接区域,即激光束透过上面零件,在两零件接触面被另一个零件吸收,形成热作用区(焊缝)。热作用区处的塑料被融化,热熔状态下的塑料大分子在焊接压力的作用下互相扩散,产生范德华力,进而将两个零件紧密地连接在一起。

相对于胶粘、热熔焊接、超声波焊接、振动焊接等传统的焊接工艺,激光塑料焊接具有无物理接触、焊接效果好平滑光洁、自动化程度高等优势。由于PP、PC、PMMA等热塑性塑料对于2μm波段光的吸收率相对可见光与近红外波段有明显提高,采用2μm掺铥光纤激光器焊接更具竞争力。

在汽车应用中,PC材料在大灯中的塑料类材料中占比50%左右,一般用于汽车尾灯壳体及饰板。PP材料在车灯塑料类材料中占比30%左右,通常用于尾灯的后盖、饰板和线束导槽、前照灯的壳体和后盖。而PMMA光学性能优异,透光率可达90%-92%,折射率1.49,表面硬度高和及综合性能优异,主要用作光学透明制品、尾灯外配光镜和车内氛围灯的光导材料。

通过采用杰普特2μm CW掺铥光纤激光器进行PP、PC、PMMA材料焊接测试,可实现均匀一致焊缝,焊缝平整光滑、无气孔、无过烧等现象。其中,在PC材料焊接中,1.5mm焊宽下剪切力超过1300N,测试母材断裂。PP材料焊接,2mm焊宽下剪切力超过1000N,测试母材断裂。PMMA材料焊接中,1.3mm焊宽下剪切力超过800N,测试母材断裂。

而在异种材料焊接中,杰普特2μm CW掺铥光纤激光器表现依旧非常出色。经过测试,PC透+PMMA黑色样板测试焊道平稳一致,可得到有效焊接效果;PMMA透+PC黑色样板测试焊道出现轻微波动,拉力测试母材断裂,可得到有效焊接效果。

激光塑料焊接现主要应用在车灯、汽车仪表盘和汽车零配件等塑料制件。根据中国汽车工业协会数据,1月至9月,中国汽车产销累计2107.5万辆和2106.9万辆,同比分别增长7.3%和8.2%,保持稳定增长趋势。随着中国新能源汽车的快速崛起,对于塑料加工的需求愈发旺盛。作为一种新型焊接工艺,2μm光纤激光器将得到进一步应用普及。

除了塑料焊接,2μm激光还有大用途

生物医疗分析仪器通常要求无菌,不能有任何化学物质参杂等等。激光焊接作为一种非接触式焊接方法,特别适用这类产品的生产。在医疗器械领域,塑料激光焊接主要应用于注射系统、医疗电子设备、各种人造移植及造口产品等等。

发布于 河南