激光焊接塑料常见问题_激光焊接塑料常见缺陷

本文目录一览：

• 1、塑料焊接方法及影响因素
• 2、塑料焊接如何操作？
• 3、激光焊接机在焊接过程中要掌握哪些要点
• 4、激光焊接技术的优缺点有哪些
• 5、塑料激光焊接的塑料激光焊接技术的利弊分析

塑料焊接方法及影响因素

焊接技术是一种通过加热、高温或者高压的方式将两者连接到一起，形成一个整体。尤其是金属制品，它们质地坚硬，用其他连接方式无法将两部分牢固的粘接在一起，这就要靠焊接技术。相信很多人都看过金属制品的焊接，但是塑料焊接大家就鲜少看见。其实塑料焊接也是一种非常成熟的焊接技术，它是将两部分塑料制品通过技术溶解结合在一起。

塑料焊接特点

针对不易以热熔、超音波熔接之PE、PP，尼龙、PET等圆形或管状工件，做高速旋转与加压运动，使上下工件于极短时间内达到熔解结合之设计，此原理使得加工后之结合力有水密、气密之极高效果。

1.提供高扭力之运动装置，可由1马力至50马力的须求订做。

2.机构稳固，以防启动瞬停时之反作用力。

3.500台以上技术与市场经验。

焊接方法

塑料焊接，热板机，旋熔机按所采用的加热软化方式的不同，塑料焊接方法可分为通过外加热源软化、通过机械运动方式软化、和通过电磁作用软化几种。

外加热源

采用外加热源方式软化的焊接技术：热板焊接、热风焊接、热棒和脉冲焊接。

机械运动

采用机械运动方式软化的的焊接技术：摩擦焊接、超声波焊接。

电磁作用

采用电磁作用软化的焊接技术：高频焊接、红外线焊接、激光焊接。

影响因素

在进行焊接时，压力、时间、吸热量(熔融量)是确保焊接质量的三要素。

压力

对焊接表面施加适当的压力，焊接材料将由弹性向塑性过渡，还可以促进了分子相互扩散并挤去焊缝中的残余空气，从而增加焊接面密封性能。

时间

要有适当的热熔时间和足够的冷却时间。当热功率一定时，时间不够会出现虚焊，时间过长会造成焊件变形，熔渣溢出，有时还会在非焊接部位出现热斑(变色)。必须保证焊接面吸收足够的热量达到充分熔融的状态，才能保证分子间充分扩散熔合，同时必须保证足够的冷却时间使焊缝达到足够的强度。

熔融量

热熔时间和热功率协调调整才会得到最恰当的熔融量，保证足够的分子间融合，消除虚焊的现象。除了焊接设备和操作人员技能水平外，来之于塑料内部或外部的各种因素，对焊接质量有一定的影响，应当引起重视。

相信很多人在听到塑料焊接的时候会觉得不可思议，因为我们都知道金属焊接是因为金属的熔点很高，在焊接的时候不会破坏金属，但是塑料相对来说熔点并不高，焊接技术是如何进行的呢。当然，塑料焊接不同于金属焊接，虽然它们都是利用溶解结合的原理，但是所使用的焊接机械是不一样的，塑料焊接所使用的机械叫做音波焊机，安全可靠。

塑料焊接如何操作？

塑料焊接方法可分为通过外加热源软化，通过机械运动方式软化，和通过电磁作用软化几种:

（一):通过外加热源方式软化的焊接技术有以下几种：1. 热板焊接可能的英文最简单的塑料焊接技术，但这种方式特别适合于需要大面积焊接面的大型塑料件的焊接，的英文一般平面电热板将需焊接的两平面熔融软化后迅速移去电热板合并两平面并加力至冷却。这种方法焊接装置简单，焊接强度高，制品，焊接部的形状设计相对来说比较容易但由于热板产生的热量使制品软化，周期较长;熔融的树脂会粘附到电热板上且不易清理（电热板表面涂F4可减轻这种现象），时间长了形成杂质影响粘接强度;需严格控制压力和时间保证适当的熔融量;当不同种类的树脂或金属与树脂相接合进，会出现强度不足的现象。

2.热风焊接当热风气流直接吹向接缝区时，导致接缝区与母材同材质的填充焊丝熔化。通过填充材料与被焊塑料熔化在一起而形成焊缝。这种焊接方 法焊接设备轻巧容易携带，但对操作者的焊接技能要求比较高0.3。热棒和脉冲焊接这两项技术主要用在连接厚度较小的塑料薄膜的焊接。并且这两种方法相似，都是将两片薄膜紧压在一起，热利用棒或镍铬丝产生的瞬间热量完成焊接。

（二):通过机械运动方式软化完成焊接的方法有：

1.按运动轨道可分为直线型和旋转型直线型可用于直线焊缝的焊接和平面焊接的焊接，旋转型可用于圆形焊缝的焊接。在利用压力下的两部分在磨擦过程中产生的磨擦热量使接触部分的塑料熔融软化，对正固定直到凝结牢固。

2. 超声波焊接超声波焊接就是使用高频机械能软化或熔化接缝的处热塑性塑料。被连接部分在压力作用下固定在一起，然后再经过频率通常为20或40千赫的超声波振动，换能器把大功率振动信号，转换为相应的机械能，施加于所需焊接的塑料件的接触界面，焊件接合处剧烈擦瞬间产生高热量，从而使分子交替熔合，从而达到焊接效果。超声波焊接过程很快，焊接时间不到一秒，并且很容易实现自动化，在电子、电器、汽车零件、塑料玩具、文具用品、日用品、工艺品、化妆品等各个行业广泛应用。 运动方式焊接是一种自动焊接过程，都需要专用焊接设备。一旦确定了正确的焊接参数，操作工即可稳定生产。其优点是：快速、灵活、焊接过短稳定且不需焊剂或保护气体，也不产生有害气体或熔渣，产品焊接质量有保证。

3.高频焊接高频焊接是利用电磁感应原理高频感应加热技术，穿透塑料制品对埋藏于塑料件内部的感应体或磁性塑料产生感应加热，被焊塑料在快速交变电场中可以产生热量而使需焊接部位迅速软化熔融，继而填充接口间隙，并以完善的机械装置辅助达到完美焊接。产生高频感应的最为常用的方法是，利用高频电流通过线圈，从而得到一个强大的高频磁场。感应体（即发热体）一般为铁、铝、不锈钢等材料，但也使用通过添加磁性物质加工而成的磁性复合塑料。通过这种方法焊接制作的产品包括文具夹，可充气物品，防水衣和血袋等。

4.红外线焊接这项技术类似于电热板焊接，将需要焊接的两部分固定在贴近电热板的地方但不与电热板接触。

塑料激光焊接要求焊接材料一方具有激光透过性，另一方则具有吸收性，称为透过式塑料激光焊接。对于吸收性不足的材料，通常采用添加吸收剂（碳黑）的方式。只是碳黑也能吸收可见光，容易造成焊缝颜色变深，与母材颜色不同。英国焊接学会(TWI，The Welding Institute)已研制出对可见光透明的染料，可解决此问题。

激光穿过透过性塑料到达吸收性塑料表面，吸收性塑料在加热下软化、熔融。同时由于热传导透过性塑料侧也软化、熔融。熔核尺寸达到要求后，撤掉激光热源，在压力作用下实现焊接。

激光焊接机在焊接过程中要掌握哪些要点

1、在激光焊接的过程中，有两种情况下，由于填充材料很少被使用，被焊接的部分的处理是很必要的。在对接和缝焊，激光能量被施加到材料的交界处，减少热量输入和失真，并允许较高的处理速度。然而，这些对接接头必须符合准确，这往往限制了激光对接焊到圆形部件，它可以打开，关闭的公差和压装前的焊接在一起。

2、光纤激光焊接机的激光束提供了多种方式来连接金属的：它可以在表面连接的工件或产生深焊缝。它可以结合常规的焊接方法，此外，可用于钎焊。

3、光纤激光焊接机通过适当的脉冲时间电能变化，可以对铝、铜、合金等高反射材料实现高质量焊接。

4、光纤激光焊接机将激光参数与脉冲成形技术相结合，可实现广泛的异种材料焊接。利用脉冲成形技术，并非所有材料的焊接问题均能解决，但随着脉冲激光技术的不断提高，异种材料的焊接技术必将不断进步。

5、光纤激光焊接机的激光焊接可以代替许多不同的标准方法，如电阻（点焊或缝）的使用，埋弧焊，射频感应，高频电阻，超声波和电子束。虽然这些技术已在全球制造业建立了独立的基础，但是多功能激光焊接的方法将在许多不同应用中被高效和经济地运行。其通用性，即使将允许在焊接系统可用于其它机械加工的功能，例如切割，钻孔，划线，密封和串行化。

激光焊接技术的优缺点有哪些

近年来，受益于激光技术进步，激光焊接设备在各行业渗透率不断提高，同时激光焊接设备下游应用的新能源汽车、锂电池、显示面板、手机消费电子、航空航天等领域需求旺盛，我国激光焊接设备保持稳定增长。激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其独特的优点，已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。

　1. 大功率YAG激光焊接

随着激光器不断地发展进步，光纤激光器、盘式激光器相继问世，新型激光器的出现，带来的不仅是更稳定的光束质量，还有更大的能量。万瓦级激光器为激 光焊接提供了更为广阔的应用空间，为实现较厚结构件的拼接、搭接以及高反射率金属材料的激光焊接打开了突破口。因此，大功率必定成为今后激光焊接技术发展 应用的一个主要的方向。

2. 激光焊接过程实时监测

激光焊接时放出的光、蒸气和等离子体、熔池压力变化引起的声音、焊件中机械应力引起的超声波、金属蒸气或等离子介电常数、反射激光功率、熔池及小孔 的行为都在一定程度上反映了焊接过程的机理，对其进行直接观察及分析，一方面可以实现焊接自动化，另一方面可以直观地了解焊接过程，有助于研究焊接机理从 而更好地控制缺陷。

3. 铝合金激光焊接的研究

铝合金作为航空材料中使用较多的材料，其激光焊接一直处于一个比较尴尬的局面：一方面，激光焊接铝合金变形小且能实现减重20%左右，另一方面，由 于铝合金的特性，对光的反射强，散热快，而且容易产生气孔等缺陷。因此，铝合金的激光焊接的研究倍受关注，并将作为激光焊接在航空制造业中急待改进发展的技术方向之一。

4. 多种激光焊接方法的应用

随着激光焊接技术的发展，单一的激光焊接技术已经远远不能满足针对不同材料、不同结构件的焊接需要，应运而生的则是各种新焊接方法的创新及研究。依靠新出现的激光焊接方法或者多种方法的复合，希望能解决目前激光焊接中所遇到的问题。

5. 激光焊接设备在汽车行业中的应用

激光焊接设备对传统的汽车焊接工艺带来了冲击性的影响，各大汽车公司对此都抱有十分积极的态度，采用新技术就意味着更强的竞争力，激光焊接设备在焊接铝材，用焊接件代替铸件以及全车身构架结构焊接的应用前途最大。机床附件生产厂家应该抓住商机，在激光设备所用的工程塑料拖链、防护罩等方面下功夫。拖链、防护罩有效的保护激光焊接设备的电线、电缆，导轨。特别适用于激光加工车间和自动化生产线。更适合汽车生产线的需要。

如今国家已经在全趋势发展过程中，激光焊接设备更是加工业，粉未冶金，汽车产业等这种制造行业的头等大事，随之世界经济的慢慢复苏和在我国经济发展的不断迅速发展趋势，激光焊接设备的需要量将逐渐提升。激光焊接设备的产供销公司应把握住这一整好机会，深化推进原来销售市场，并勤奋发展更宽阔的潜在性销售市场。 博联特科技有限公司作为国内激光技术的佼佼者，与众多优质厂商长期保持着良好的合作关系，有幸为市场提供先进激光加工技术的机会，为激光行业贡献一份绵薄之力。

武汉博联特科技有限公司，激光设备行业的领先者。网址：

塑料激光焊接的塑料激光焊接技术的利弊分析

激光焊接技术是用通常存在于电磁光谱红外线区的集束强辐射波，熔化接头区的塑料。所用激光的类型和塑料的吸收特性决定可能焊接的程度。

激光焊接也极大地减小了制品的振动应力和热应力。比采用其它连接方式所产生的振动应力和热应力小，意味着制品或者装置的内部组件的老化速度更慢。这个特点为将激光焊接应用于易损坏的制品(如电子传感器)提供了一个机会。

很多种类不同的材料能够用激光焊接在一起，激光焊接使用近红外线激光(NIR)，波长在810到1064纳米。首先，两种制品在低压力下被夹紧在一起，近红外线激光穿过一个制品(近红外线激光透射)然后被另外一个制品吸收(近红外线激光吸收)。吸收近红外线激光的制品将光转化为热，然后在制品的接触面处熔化，同时热也传导到透射近红外线激光的制品的表面，形成一个焊接区。焊接缝的强度能够超过原始材料的强度。举例说，激光焊接将能透过近红外线激光的聚碳酸酯(PC)和30%玻纤增强的黑色聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)连接在一起。其它的焊接方法不能将两种在结构、软化点和增强材料等方面如此不相同的聚合物连接起来。激光焊接最擅长于焊接具有复杂外形(甚至是三维的)的制品，能够焊接其它焊接方法不易达到的区域。

塑料激光焊接技术在各个领域，例如在国防和医学领域的成熟应用有助于使它应用于塑料连接方面。自90年代中期以来，二极管型和钇铝石榴石型激光器已经向着有利于塑料连接的方向发展。这些激光器的功率显著增大，而它们的成本在过去五年内下降了大约90%。已经发现大多数塑料能有效透射二极管激光器(810到940纳米)和钇铝石榴石激光器(1064纳米)所发射的激光或者接近它们波长带的激光。(二氧化碳激光器发射的激光容易被塑料吸收，这将导致塑料燃烧的危险)。

激光焊接没有残渣的优点也使它比较适合应用于以下制品∶食品及药物管理局(FDA)管制的医药制品，汽车制品和其他的电子传感器。

已经证明，二极管激光器和钇铝石榴石激光器用于塑料焊接时，它们有良好的适应性。例如，可以将二极管激光排列起来以生成复杂的线状焊缝。还可以将二极管激光发射器组合堆积起来，以获得特殊应用所需要的高焊接功率。

激光焊接方式对一些材料而言也存在著部分局限∶一是高性能聚合物，如PPS、聚(PEEK)和LCP，由于这些材料对近红外光的透射率很低，因而不适合激光焊接方式；另一个不足之处是当两种材料中都填充炭黑时，由于两种材料都是黑色，它们是不能被焊接在一起的。这对于汽车外壳下的设备和其他黑色的装置采用激光焊接来说是一个障碍。现在很多材料公司也推出了激光可焊接的黑色塑料，比如，激光可焊记得黑色PC，黑色PA66等等。

同样，两种对近红外线激光都透射的材料(通常是透明的或者白色的)由于对近红外光的吸收很少，所以也不能用激光焊接起来。这对于医药，包装和消费产品来说是一个很大的缺点，因为这些产品都要求透明。

最后，由于许多矿物填充的化合物能够吸收近红外线激光，所以通常不适合用激光焊接。高填充的玻纤增强物能够改变近红外线激光的透射率，降低焊接效率，不过原料供应商的配方中的玻纤含量通常不会超过这个限度。

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