隨著汽車行業(yè)越來(lái)越多的有連接,密封功能的產(chǎn)品由塑料件擔(dān)當(dāng),作為一種精確,迅速,靈活和高清潔度的連接方案,塑料件的激光焊接被廣泛的應(yīng)用。
激光焊接作為塑料和塑料之間的一種焊接工藝,其優(yōu)勢(shì)在于精確的能量輸入,低熱傳導(dǎo)延遲和高焊接強(qiáng)度。隨著零件結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜和高集成性,相比傳統(tǒng)連接技術(shù),激光焊接工藝也致力于達(dá)到更高質(zhì)量的焊接面。
1 激光焊接的原理
激光焊接的原理是光束穿透上方部件,被下方的部件所吸收。產(chǎn)生的熱量熔化了下方部件的表面,而上方部件的表面也通過(guò)熱傳導(dǎo)而熔化,從而在兩個(gè)部件之間形成材料焊接口。
圖 解激光焊接原理
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激光焊接的優(yōu)勢(shì)
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通過(guò)精確的能量輸入,帶來(lái)精確的焊接效果
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更低的熱傳導(dǎo)延遲
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能夠焊接復(fù)雜的幾何面
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高焊接強(qiáng)度
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可以焊接高填充增強(qiáng)聚合物
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高清潔度的焊接面(沒(méi)有焊渣)
3 AKRO安科羅激光穿透材料
安科羅AKRO-PLASTIC旗下的AF-COLOR功能性色母粒公司,提供了多元化顏色的激光穿透材料方案。這些激光穿透材料顏色包括黑色,紅色,紫色,藍(lán)色和綠色。
配合安科羅AKRO-PLASTIC ICX創(chuàng)新改性與擠出技術(shù),這些激光穿透規(guī)格覆蓋了尼龍6,尼龍66,尼龍612和PPA,同時(shí)這些規(guī)格的最高玻纖含量可以達(dá)到70%。
圖 激光焊接后的樣板在自然光和紅外光下的對(duì)比
圖 滿足激光穿透的多元化顏色
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AKRO安科羅對(duì)材料的激光穿透率保證
眾所周知,原材料批次和批次間的力學(xué)穩(wěn)定性對(duì)注塑成型后的零部件性能至關(guān)重要,同樣,批次和批次間的激光穿透率也極大的影響了焊接的效果。如果激光穿透率過(guò)高,在相同的激光焊接設(shè)備功率下,會(huì)導(dǎo)致燒焦。如果激光穿透率過(guò)低,那么焊接效果會(huì)變差,影響了零件的焊接強(qiáng)度及密封性能。由于潛在風(fēng)險(xiǎn)之高,如何保證批次和批次間的激光穿透率,就成了重中之重。零件要求較高的情況下,客戶甚至?xí)蟛煌S使用完全相同的激光焊接設(shè)備,采用相同的功率及相同的材料,以保證最終產(chǎn)品的穩(wěn)定性。AKRO安科羅采用來(lái)自LPKF Laser and Electronics AG公司的TMG 3激光穿透率測(cè)量?jī)x,對(duì)材料的激光穿透率進(jìn)行雙重保證
圖 LPKF Laser and Electronics AG公司的TMG 3激光穿透率測(cè)量?jī)x
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雙重質(zhì)量保證
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每批次測(cè)量色母的透光率
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每批次測(cè)量改性后粒子的透光率
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將色母或改性后的粒子,根據(jù)ISO 294-4標(biāo)準(zhǔn),注塑成樣板 (60 mm. x 60 mm. x 2 mm,模具拋光表面)
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每5塊樣板為一組用于測(cè)試激光穿透率,每塊樣板取固定的5個(gè)測(cè)試點(diǎn)。激光穿透率為這5個(gè)點(diǎn)的平均值。這些樣板在測(cè)試之前,首先要在注塑完成后儲(chǔ)存在鋁箔包裝袋中放置24小時(shí)。
圖 樣板上固定的5個(gè)點(diǎn)
測(cè)得的激光穿透率數(shù)值,會(huì)與水分含量,斷裂拉伸強(qiáng)度,斷裂伸長(zhǎng)率,拉伸彈性模量和灰分,共同體現(xiàn)在每批次的材質(zhì)報(bào)告COA中。
圖 激光穿透材料的材質(zhì)報(bào)告
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AKRO安科羅深入研究不同注塑工藝參數(shù)對(duì)激光穿透率的影響
激光透射率高的零件,可以給后續(xù)激光焊接提供更寬的加工窗口,因此穩(wěn)定的較高的激光透射率更易于焊接,并可采用較低的激光功率從而更節(jié)能。但在塑料粒子注塑成零件的過(guò)程中,不同的工藝參數(shù)影響了零件的激光穿透率。
舉例Akromid? A3 GF40 1 LT black 為40%玻璃纖維增強(qiáng)聚酰胺6.6,在50℃模溫下,樣板的透光率可達(dá)31%,模溫升高至130℃后,透光率下降至23.9%。這是由于模溫升高后,樣板表層的結(jié)晶度增加,結(jié)晶度越高,晶粒更小,對(duì)激光束的反射和散射也就越高,激光穿透率下降。
圖 不同模具溫度對(duì)激光透射率的影響
AKRO安科羅針對(duì)不同的注塑工藝參數(shù)設(shè)定,進(jìn)行深入研究,從而協(xié)助零部件制造商,生產(chǎn)出更優(yōu)化的零件。
開(kāi)德阜工程塑料(蘇州)有限公司于2005年在蘇州成立,是德國(guó)AKRO-PLASTIC GmbH的分公司。2010年,公司遷至江蘇吳江的新建工廠,生產(chǎn)以 AKROMID 為商標(biāo)的 PA 6,PA 6.6,PPA , 以 AKROLOY 為商標(biāo)的 PA 6.6/PPA 合金材料,以及配色產(chǎn)品。蘇州工廠的年設(shè)計(jì)產(chǎn)能為 20,000噸。該工廠所采用的ICX創(chuàng)新改性與擠出技術(shù),是安科羅 AKRO-PLASTIC與其姊妹公司擠出機(jī)制造商FEDDEM共同開(kāi)發(fā)出的一項(xiàng)不受生產(chǎn)場(chǎng)地,生產(chǎn)時(shí)間影響,能夠保障不同批次之間的產(chǎn)品品質(zhì)一致性的技術(shù)。該技術(shù)由同種設(shè)備、外設(shè)技術(shù)及統(tǒng)一工藝流程組成,以確保產(chǎn)品的優(yōu)異品質(zhì)。
安科羅 AKRO-PLASTIC憑借其在工程塑料領(lǐng)域的綜合技術(shù)實(shí)力和協(xié)同能力為客戶創(chuàng)造價(jià)值:更靈活的滿足客戶在產(chǎn)品多樣化,生產(chǎn)本地化及應(yīng)用定制化等多方面的需求。
更多安科羅 AKRO-PLASTIC公司信息可以登錄公司網(wǎng)站:www.akro-plastic.com。感謝您的關(guān)注!
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