塑料激光焊接原理
激光束聚焦光斑小,能量密度高,加工速度快,熱影響區小,工件熱變形及后續加工量小。在熱塑性塑 料的激光焊接過程中,兩個待焊塑料零件通過夾緊夾具夾在一起,其中的一個塑料件能讓激光穿透,而另一個塑料件能吸收激光的能量。激光束通過上層的透光材料到達焊接平面,然后被下層材料吸收。激光能量被吸收使得下層材料溫度升高,從而熔化上層和下層的塑料,最后凝固成牢固的焊縫。
塑料激光焊接機的方法主要有:輪廓焊接、同步焊接、準同步焊接、放射狀焊接及Globol焊接等。
1.輪廓焊接
顧名思義,輪廓焊接就是使激光沿著工件的焊接線移動,將需要焊接的塑料層熔化并粘結在一起。有些時候,也可以固定激光的位置,通過移動或旋轉工件來達到焊接的目的。
2.同步焊接
同步焊接首先根據焊接區域形狀訂制相應的激光頭(鏡頭),要求焊接區域形狀一般都是對稱的,比如圓形。同步焊接的激光束來源于多個二極管激光束,它們同時作用于焊接區域的輪廓線上熔化焊接區域達到焊接效果。同步焊接的缺陷在于,它的鏡頭必須根據工件的焊接區域形狀進行訂制。
3.掩模焊接
掩模焊接需要制作一個可以反射或者吸收激光的模板。模板用來定位焊接區域,激光透過模板熔化焊接區域達到焊接效果。掩模焊接的優點在于它的靈活性,模板可以根據焊接區域的形狀進行更改,同時,這種焊接方法也適用于高精密焊接,其精密度可以達到微米級。
4.Globol焊接
這是瑞士萊丹(Leister)公司的專利焊接工藝。Globol焊接是沿著產品的輪廓線進行的。激光束經由氣墊式、可無摩擦任意滾動的玻璃球點狀式地聚焦于焊接界面。該玻璃球不僅僅進行聚焦,而且也充當機械夾緊夾具。當該球在待焊表面上滾動時,為接合面提供了持續壓力。這就確保了材料在被激光加熱的同時有壓力夾緊。該玻璃球取代了機械夾具,同時擴大了激光焊接在連續三維焊接中的應用范圍。
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