随着塑料产业的快速发展,塑料制品逐渐替代金属材料,在汽车、船舶、包装、电子等行业获得了广泛的应用,激光焊接因其独特的优势,逐渐发展成为塑料产品连接的重要手段。在汽车制造行业中汽车滤清器、车灯、气液分离器、燃油泵、汽车仪表盘外壳、电子开门器、变速箱、传感器等塑料零部件中激光焊接都能发挥良好效果。国外新车型中的塑料零部件激光焊接比例已经高达95%以上,传统的超声波焊接已面临全面淘汰的窘境,汽车零部件行业中越早开始使用激光焊接的企业将能抢得产业升级的先机。


                                    

                                     


塑料激光焊接应用优势及前景

与传统的超声波焊接相比,塑料激光焊接具有如下明显优势:


1.洁净焊接。与待焊接工件不发生物理接触,热塑性塑料不发生化学反应,树脂降解少。用激光焊接的塑料零部件内部洁净无碎屑,彻底解决了油滤、滤清器产品超声波焊接碎屑堵塞的问题。同时也适用于需要卫生安全的医疗和食品行业。医疗行业主要用于注射系统、医疗电子设备产品等加工。

2.焊接质量好。精密、牢固、不透气、不漏水,解决了塑料制备的精密电子元器件因为超声波焊接造成的损坏器件和可靠性降低的问题。

3.低焊接应力,焊缝强度高。与传统的熔接方法相比,大幅减少了热应力和振动应力,后期不易开裂,零部件的使用寿面大大延长。

4.外形适应性广。激光束形状尺寸可调控,从而控制热影响区和接合区域大小,自由度高,灵活性好。擅长焊接具有复杂外形的制品,能够实现二维甚至三维的焊接,为多样化定制化零部件生产提供了基础。

5.外观美观。采用穿透焊的塑料激光焊接,外表面洁净光滑,无焊接痕迹,能够达到强度和外观两全其美。


塑料激光焊接原理

热塑性塑料的激光焊接中,有时候也被叫做“激光透射焊接”或者“透射性红外焊接(TTlr)”,要求两层焊接材料一个具备透光性,一个具备吸光性。激光束穿过透光性材料并在吸光材料表面被转换成热能。在焊接过程中由于两层材料被压在一起,热能就从吸收材料传导到透光材料上,使得两种材料熔化并结合。同时由于材料本身热膨胀和热扩张,就会产生内部的压力,这两种内部和外部的压力确保了两个部分的坚固焊接。

       常见塑料焊接方法有超声波焊接、振动摩擦焊接、热板焊接,各种焊接方法适合不同尺寸、形状的焊接部件,优劣比较见下图。

塑料激光焊接对材料可焊性能

在塑料焊接中同种材料可焊性最好,异种材料也具有一定的可焊性能。塑料的颜色和玻纤含量是影响激光焊接的主要因素。

材料的焊接难度:易------难

一般对于吸光性不足的材料,通常采用添加吸收剂进行改善。对于深色材料可以利用两层材料透光性能不同进行焊接,透光性相差越大,焊接效果越理想。



2019年07月06日

汽车塑料部件激光焊接工艺
手持激光焊接与传统焊接对比

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