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  • 半导体激光器在塑料焊接领域的应用

    发布日期:2020-06-04

    当前,激光所能焊接的材料,除了传统的金属材料之外,其范围正在逐步扩大。在塑料工业中,激光已经被广泛应用于医疗器械、汽车电子、包装和各类微电子产品等领域。

    半导体激光器

    大族天成的半导体激光器通过光纤输出,可实现非接触远距离焊接,操作简单,方便集成。大族天成塑料焊接专用款激光器,内部有电流反馈控制,可实时监测控制输出功率,保持稳定输出。激光光斑大小可根据客户定制,通过配合专用焊接头,可使焊缝表面光滑美观。大族天成适用于塑料焊接的激光器:

    塑料激光焊接原理


    一般来说,塑料激光焊接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。其中,最常用的技术为激光透射焊接,一般包含以下步骤:

    首先,将两个待焊接塑料零部件固定在一起,通过治具压紧;

    然后,发射激光到待焊接的部位,激光能量穿过上层透光材料,被下层材料吸收,转换成热能。由于热作用的累积,吸收层温度升高,同时由于上下两层材料被贴合在一起,热同时从下部材料传导到上部材料,发生熔化,并开始结合。

    最后,由于材料本身特性和温度下降过程,保证焊接位置的牢固。



    塑料激光焊接的优势

    1、非接触柔性加工

    良好的可编程性、较低的加工成本和高加工速率都可以很好地对设备的高投资进行补偿。如果在许多机器人上安装激光焊接工具,在食品、药品包装、医疗器械的加工过程中,对环境的无菌要求严格,激光透射塑料焊接技术有很大优势。

    另外,激光光源的输出易于控制,因此,激光透射塑料焊接既可以进行微区焊接,也可以实现具有复杂外形结构工件的焊接,甚至是三维曲面工件的焊接,其他焊接方法就很难做到。

    2、焊接精度高

    光束与光导纤维的耦合,实现了焊缝处聚焦激光束的精确定位。耦合后,高度可控性的激光束和高准确性的光束传输,共同保证精确的焊接操作如焊缝宽度的精确调节等。

    3、焊接过程可视化监控

    通常焊接质量的评价包括焊接过程和焊后评价两部分。其中比较困难的就是焊接过程的可视化监测,而激光透射塑料焊接能够实现焊接过程的监控。

    4、接头美观,减少被加工件性能。

    极大地减少了被加工工件的振动应力和热应力,减缓零件的老化速度。与其他塑料连接方法相比,激光焊接非常适合精密组件如汽车气囊传感器的装配。


    适用材料

    几乎所有的热塑性材料都可以用于激光焊接。常见的焊接组合方式是透光与吸收材料配合焊接,典型的吸收材料是含有碳黑的材料。同时通过加入特殊的红外吸收物质,使得各种颜色的材料组合也成为可能,包括透明对透明,黑色对黑色,以及各种彩色塑料。



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