Въвеждане на пет метода за лазерно заваряване на пластмаса
През последните години, с непрекъснатото надграждане на технологията, лазерното заваряване на пластмаси постепенно ще покаже нарастваща тенденция в бъдеще.През последните няколко години някои лазерни технологии не са пробили, а цената на лазера е сравнително висока.В сравнение с традиционното заваряване, еднократната инвестиция е голяма, което може да не доведе до ползи бързо.Но сега икономическото предимство на лазера е подчертано.Лазерното заваряване на пластмаса може да намали трудността за дизайнерите да проектират продукти.
Понастоящем много продукти (включително автомобилната полупроводникова промишленост, фармацевтичната и хранително-вкусовата промишленост и др.) имат много високи изисквания за точност на обработка и естетичен външен вид, което прави лазерното заваряване необходим процес за производството на тези продукти и насърчава по-нататъшното развитие на технология за лазерно заваряване.
Колкото по-близки са съвместимостта, температурата на топене и съответствието на лазерното заваряване на пластмаса, толкова по-добър ще бъде ефектът му.Режимът на приложение на лазерното заваряване на пластмаса е различен от този на заваряването на метал, включително последователно периферно заваряване, квазисинхронно заваряване, синхронно заваряване и заваряване с радиационна маска.Olay Optoelectronics ще представи накратко тези режими на заваряване.
1. Профилно заваряване
Лазерът се движи по линията на контура на пластмасовия заваръчен слой и го разтопява, за да свърже постепенно пластмасовите слоеве заедно;Или преместете сандвича по дължината на фиксирания лазерен лъч, за да постигнете целта на заваряването.
В практическите приложения контурното заваряване има високи изисквания към качеството на шприцованите части, особено за прилагането на сложни заваръчни линии като сепаратори за нефт-газ.В процеса на пластмасово лазерно заваряване, контурното заваряване може да постигне известно проникване на заваръчната линия, но това проникване е малко и неконтролируемо, което изисква деформацията на частите за леене под налягане да не е твърде голяма.
2. Синхронно заваряване
Лазерният лъч от множество диодни лазери се оформя от оптични елементи.Лазерният лъч се насочва по контурната линия на заваръчния слой и генерира топлина в заваръчния шев, така че цялата контурна линия се разтопява и свързва едновременно.
Синхронното заваряване се използва главно в автомобилните лампи и медицинската индустрия.Синхронното заваряване е многолъчево, оптичното оформяне показва светлинното петно на заваръчната писта, което се характеризира с намаляване на вътрешното напрежение.Тъй като изискванията са сравнително високи и общата цена е сравнително висока, той се използва широко в медицинското лечение.
3. Сканиращо заваряване
Лазерно сканираща заваръчна схема
Сканиращото заваряване се нарича още квазисинхронно заваряване.Технологията за сканиращо заваряване съчетава горните две заваръчни технологии, а именно последователно периферно заваряване и синхронно заваряване.Рефлекторът се използва за генериране на високоскоростен лазерен лъч със скорост 10 m/s, който се движи по дължината на заваряваната част, което кара цялата заваръчна част постепенно да се нагрява и да се слива.
Квазисинхронното заваряване е най-широко използвано.В индустрията за авточасти той използва вътре XY високочестотния галванометър.Неговото ядро е да контролира пластичното заваряване на два материала.Контурното заваряване ще доведе до голямо вътрешно напрежение, което ще повлияе на уплътняването на обектите.Квазисинхронизацията е режим на високоскоростно сканиране и с текущия контрол може ефективно да елиминира вътрешния стрес.
4. Валцова заварка
Илюстрация на лазерно валцоване
Валцовото заваряване е иновативен процес на лазерно заваряване на пластмаса, който има много различни форми.Има два основни типа валцоване заваряване:
Първият е топчено заваряване Globo.В края на лазерната леща има стъклена топка с въздушна възглавница, която може да фокусира лазера и да захване пластмасовите части.В процеса на заваряване обективът Globo се задвижва от платформата за движение, за да завърши заваряването чрез търкаляне по линията на заваряване.Целият процес е толкова прост, колкото писане с химикал.Процесът на заваряване на Globo не изисква сложно горно приспособление, а само продукт за поддържане на долната форма.Процесът на заваряване с топка Globo също има вариант на процес на заваряване с валяк.Разликата е, че стъклената топка в края на лещата се променя в цилиндричен стъклен варел, за да се получи по-широк лазерен сегмент.Ролковото заваряване е подходящо за по-широко заваряване.
Вторият е процесът на заваряване TwinWeld.Този процес на лазерно заваряване на пластмаса добавя метална ролка към края на лещата.По време на процеса на заваряване ролката притиска ръба на заваръчната линия за заваряване.Предимството на този процес на лазерно заваряване на пластмаса е, че металното притискащо колело няма да се износи, което е благоприятно за широкомащабно производство.Натискът на притискащата ролка обаче действа върху ръба на заваръчната линия, което лесно генерира въртящ момент и образува различни дефекти при заваряване.В същото време, тъй като структурата на лещата е сравнително сложна, е трудно да се програмира заваряване.
5. Заваряване с радиационна маска
Схема за заваряване на маска с лазерно облъчване
Лазерният лъч се позиционира през шаблона, за да разтопи и залепи пластмасата.Шаблонът излага само малка част за прецизно заваряване върху пластмасовия слой отдолу.Лазерният лъч загрява само частта от продукта, която не е покрита от маската.Тази технология може да се използва за постигане на високо прецизно заваряване до 10 микрона.
Микрофлуидните компоненти могат да бъдат точно и стабилно заварени чрез принципа на заваряване с маска.Геометрията на канала ще остане същата, като се избягва изтичането на стопилка в тесен канал от само 200 µm.
Време на публикуване: 21 октомври 2022 г