較簡(jiǎn)單有效的塑料激光焊接方法
熱塑性塑料的激光焊接是一種具有諸多優(yōu)勢(shì)的新型連接技術(shù)。它不單非常高效,而且為用戶提供了一種極具成本效益的替代傳統(tǒng)螺絲/粘合劑連接技術(shù)的解決方案。由于只有連接區(qū)受熱,無(wú)機(jī)械應(yīng)力,這種工藝尤其適用于如電子或醫(yī)療設(shè)備中所用的敏感零部件的連接。
就激光塑料焊接技術(shù)的基本原理而言,將從光學(xué)特性上穿透激光束的上層(Upper Layer)母材與吸收激光束的下層(Lower Layer)母材位于相接合的位置后,將激光束從上向下照射,穿透上層的激光束會(huì)到達(dá)下層界面而使其下層母材的表面溫度上升,并在此過(guò)程中產(chǎn)生的熱轉(zhuǎn)移到上層,使兩個(gè)母材相熔融而接合。
一般來(lái)講,較具象征性的塑料接合方法大體上可分為用粘合劑的接合方法、用超聲波及振動(dòng)摩擦熱的接合方法、用熱板的接合方法及用螺絲釘(Screw)擰緊而接合的方法等。盡管這些方法有各自的優(yōu)點(diǎn),但不單經(jīng)常出現(xiàn)外觀質(zhì)量問(wèn)題、水密問(wèn)題、毛邊或毛刺問(wèn)題,還存在生產(chǎn)成本高、產(chǎn)品設(shè)計(jì)受限、工作環(huán)境差、生產(chǎn)效率低等不少缺點(diǎn),致使業(yè)界對(duì)新接合方法的需求日益增加。
與現(xiàn)有的塑料接合方法相比,基于激光的塑料焊接技術(shù)有更多優(yōu)點(diǎn)。值得一提的是,激光塑料焊接技術(shù)能夠解決上述的水密(泄漏)不良、外觀質(zhì)量不良、毛邊或毛刺等問(wèn)題,也能提升接合強(qiáng)度,不大受安裝空間的限制。
同時(shí),要在新技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中盡量少走彎路,就需要在資深專業(yè)人士的協(xié)助下認(rèn)真考慮和審查各種技術(shù)性因素,以便將在注塑工程中可能出現(xiàn)的注塑產(chǎn)品變形問(wèn)題降至較低,杜絕根本性問(wèn)題,并在大量生產(chǎn)工程中保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。
塑料激光焊接常用焊接方法
1. 順序型周線焊接:
激光沿著塑料焊接層的輪廓線移動(dòng)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(dòng)達(dá)到焊接的目的。
2. 同步焊接:
來(lái)自多個(gè)二極管激光器的激光束,通過(guò)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(shí)在焊縫處產(chǎn)生熱量,從而使整個(gè)輪廓線同時(shí)熔化并粘結(jié)在一起。
3. 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(dòng),使得整個(gè)焊接處逐漸發(fā)熱并熔合在一起。
4. 照射掩膜焊接:
激光束通過(guò)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(gè)很小的精確的焊接部位,激光束單對(duì)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。