激光透射焊接异种塑料的实验研究

为了得到无吸收剂添加的聚碳酸酯(PC)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)的异种塑料焊接试样,利用热塑性塑料对1910 nm的激光具有较高的吸收率的特性,使用1910 nm的半导体激光器对上层透明PC塑料和下层白色ABS塑料进行了激光透射焊接实验研究。实验中通过改变激光功率和焊接速度来改变激光在焊件表面的热输入值。实验结果表明,激光热输入在3.3 J/mm时,PC和ABS异种塑料焊接得到的试样焊缝外观效果较好,焊缝最大的剪切力达到了7.25 MPa。证明了1910 nm半导体激光器可有效对PC和ABS异种塑料进行无吸收剂焊接。

透明PMMA塑料焊接试验

为降低透明塑料焊接的成本并简化焊接流程,利用热塑性塑料能吸收1710 nm激光的特性,使用该波长的激光器对透明聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)塑料进行了无添加吸收剂的焊接试验研究。对焊缝形貌、焊接强度及焊接过程中的物理现象进行了分析,通过调整焊接工艺参数,总结了试验激光热输入对焊接接头力学性能和形貌的影响。试验结果表明,当热输入为1.25 J/mm时,PMMA焊接试样的剪切力最大,超过了20.55 MPa,但焊缝中存在烧焦点;当热输入为1.11 J/mm时,焊接试样形貌理想,焊缝剪切力超过了17.8 MPa。

PC/PMMA异种透明塑料激光透射焊接工艺

针对在激光透射焊接透明塑料过程中使用吸收剂所带来的外观不佳以及污染等问题,探究了在不使用吸收剂的条件下对透明塑料进行直接焊接的可行性。使用1910 nm半导体激光器对聚碳酸酯(PC)与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)异种透明塑料板材进行了无吸收剂激光透射焊接试验。以激光功率、焊接速度、离焦量作为影响焊接效果的三因素设计焊接实验。通过分析焊接试件的焊缝形貌外观以及拉断力大小确定了合适的焊接参数,验证了无吸收剂激光透射焊接PC/PMMA透明塑料的可行性。结果表明,在激光功率20 W、焊接速度9 mm/s、离焦量-2 mm时得到的焊接试件拉断力大、焊缝形貌清洁规整无气泡或烧焦现象,焊接效果较为理想。

无吸收剂激光透射焊接聚碳酸酯的工艺研究

在不添加吸收剂的条件下,使用1910 nm半导体激光器对同种聚碳酸酯(PC)透明塑料板材进行了激光透射焊接实验。分析了激光功率、焊接速度及线能量等参数对试件焊接效果的影响规律,确定了焊接效果理想的试件的工艺参数。结果证明,最佳线能量为2.5 J/mm,此线能量下获得的试件形貌规整、拉断力大,焊接效果理想。保持最佳线能量不变,通过改变激光功率和焊接速度得到的多组试件的焊接效果基本一致,在激光功率为30 W,焊接速度可达到12 mm/s且焊接效果较为理想。

激光无吸收剂透射焊接PVC透明塑料板工艺研究

使用1 710 nm半导体激光器对同种透明聚氯乙烯(PVC)塑料板材进行无吸收剂激光透射焊接。选择激光功率、焊接速度、离焦量三个焊接工艺参数进行了三因素三水平的正交实验,得到一组最优焊接工艺参数,最后探究了线能量对焊接效果的影响。实验结果表明:影响焊接效果的最主要因素为激光功率,其次是焊接速度,最后是离焦量;最优焊接工艺参数为:激光功率18 W,焊接速度10 mm/s,离焦量-1 mm,对应的试件拉断力为816.7 N。线能量为1.89 J/mm时,拉断力达到最大值832.1 N,此时焊缝内会有少量气泡存在。

激光焊接透明聚碳酸酯的试验研究

为得到不添加额外吸收剂的透明聚碳酸酯(PC)焊接试样,使用波长1710 nm和1910 nm的激光对PC进行了透射焊接研究,通过观察焊缝外观和测试焊缝强度以确定焊接试样的质量。试验结果表明:1710 nm和1910 nm的激光可以得到强度接近、焊接效果较好的PC试样;使用1710 nm的激光,在功率为20 W、焊接速度为6.5 mm/s、离焦量为-6 mm时,得到了最大拉断力为1334.4 N、焊接外观效果较好的PC试样,试样的强度达到了PC本体的60.9%。

激光无吸收剂透射焊接透明PET塑料试验研究

使用1 710 nm半导体激光器,对同种透明聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料进行激光透射焊接,由于透明PET塑料对1.7μm的激光具有较高吸收率,因此焊接过程无需添加激光吸收剂。通过调整激光功率和焊接速度,探讨了线能量对焊接强度的影响。在激光功率为10 W,焊接速度为7.5 mm/s时,得到了美观牢固的焊接试件,此时的线能量为1.33 J/mm。保持此线能量不变,在激光功率为5~30 W的范围内设计了对比试验。结果表明,激光功率在5~30 W、焊接速度在3.75~22.50 mm/s内改变对焊接试件的焊缝强度影响较小。

无吸收剂激光透射焊接PVC/PC塑料工艺研究

使用1710 nm半导体激光器对PVC(聚氯乙烯)与PC(聚碳酸酯)异种透明塑料板材进行了无吸收剂激光透射焊接试验。以激光功率、焊接速度及离焦量作为影响焊接效果的三个变量设计了多组对比试验,得到了焊接效果理想的焊接试件。结果表明,激光功率为20 W、焊接速度为10 mm/s、离焦量为-4 mm时,得到的焊接试件表面平整,焊缝均匀无气泡,试件所承受的拉断力最大。