塑料的激光熔接材料技術(shù) - 艾邦高分子

熔接是適用于熱塑性塑料的工藝，對樹脂產(chǎn)品上欲結(jié)合的部分加熱熔融后，使該部位貼合、冷卻固化進(jìn)行結(jié)合。具有代表性的熔接工藝有超聲波熔接、振動熔接、熱板式熔接。激光熔接也是熔接工藝之一，是最近10年普及的比較嶄新的工藝。

在最近成為熱議話題的自動駕駛汽車等所有領(lǐng)域中，自動化不斷發(fā)展，因此自動化進(jìn)程中不可缺少的傳感器殼體出現(xiàn)了小型化及輕量化的需求。激光熔接技術(shù)是實現(xiàn)傳感器殼體的小型化及輕量化等以往的熔接技術(shù)難以做到的技術(shù)。由塑料制造的箱體會采用粘接，螺絲固定，鉚接，熔接和各種工法進(jìn)行連接。因此本文將從各種各樣的連接方法中，介紹樹脂的激光熔接技術(shù)。
1. 激光熔接技術(shù)原理

圖1：激光熔接工藝
在激光熔接中，一般使用波長稍長于800～1200nm左右可見光的二極管激光和YAG激光。在這個波長范圍內(nèi)只要能夠確保激光通透性和吸收性就可以實現(xiàn)連接，也可以通過選擇色素和激光吸收劑，來連接著色的樹脂產(chǎn)品。
在傳統(tǒng)的熔接工法中，超聲波，振動與輻射熱等有可能會對安裝于箱體內(nèi)部的精密部件（基板與傳感器等）造成不少損壞，而由于激光熔接僅僅在確定位置熔融欲連接的部分，因此沒有聲音及振動等的影響。并且可以進(jìn)行復(fù)雜形狀的連接，易于自動化，因此有利于普及。
表1顯示寶理產(chǎn)品的激光熔接性水平。DURACON? POM，TOPAS? COC除了部分等級，均可以激光熔接。DURANEX? PBT，DURAFIDE? PPS，LAPEROS? LCP通過選擇產(chǎn)品壁厚等條件能夠進(jìn)行熔接。

表1　寶理經(jīng)營的樹脂的激光熔接性
2. 激光熔接的優(yōu)點
? 由于熱，振動及超聲波等不會直接作用于產(chǎn)品，因此不會對基板等內(nèi)部精密部件造成損傷。
? 由于沒有磨損粉末等，熔融毛刺少，外觀設(shè)計性優(yōu)異。
? 與其他的熔接工法相比，熔接前后的尺寸變化及其偏差較小。
? 沒有必要使連接部成為特殊的連接形狀。
? 由于能夠熔接任意的部分，因此產(chǎn)品設(shè)計自由度優(yōu)異。
? 由于熔接時不會產(chǎn)生聲音及振動，因此作業(yè)環(huán)境優(yōu)異。
3. 激光熔接的注意點
? 使熔接界面的間隙低于0.1mm。
? 不在熔接部及其附近設(shè)置澆口。
? 在使產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品化時，透過材料需要約20%以上的透過率。
? 透過材料的熔接部分厚度固定。
? 異物是熔接不良的原因，因此要進(jìn)行管理以防異物混入透過材料中。
? 由于過量的激光輸出會使樹脂炭化，分解，因此要選擇合適的熔接條件。
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本文來源：寶理官網(wǎng)
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2. 塑料激光焊接的歷史與發(fā)展趨勢
3. 激光焊接專用塑料在汽車領(lǐng)域開發(fā)研究
4. 熱塑性塑料激光透射焊接質(zhì)量的影響因素
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