塑料激光焊接常用焊接方法在實(shí)際應(yīng)用中,塑料激光焊接有幾種常用的工藝方法:
順序型周線焊接:激光沿著塑料焊接層的輪廓線移動(dòng)并使其熔化,將塑料逐漸粘結(jié)在一起。主要用于規(guī)則外形且有焊接速度要求的零件。
同步焊接:使用帶有多個(gè)激光口的激光發(fā)射器,通過(guò)光學(xué)器件調(diào)整激光束的方向和形狀;激光束通過(guò)程序引導(dǎo),沿著焊接層的輪廓線焊接,使整個(gè)輪廓線同時(shí)熔化并粘結(jié)在一起。主要用于焊接面積較大,且焊接一致性要求較高的零件。
掃描焊接:又稱準(zhǔn)同步焊接,綜合了上述兩種焊接技術(shù)。利用光學(xué)器件產(chǎn)生高速激光束,沿著待焊接的部位移動(dòng),使得整個(gè)焊接處逐漸發(fā)熱并熔合在一起。此方案對(duì)于激光發(fā)射設(shè)備要求較高。
照射掩膜焊接:通過(guò)預(yù)先制作的模板遮擋無(wú)效區(qū)域的激光束,只暴露出精確的焊接部位,對(duì)焊接區(qū)域進(jìn)行熔化,實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程。這種焊接技術(shù)精度高,是目前應(yīng)用較廣的激光焊接技術(shù),設(shè)備通用性強(qiáng),模板制作簡(jiǎn)單、成本低,可以實(shí)現(xiàn)低至10μm的高精度焊接。 PBT耐熱、耐氣候性好,耐燃,但能慢燃。尺寸穩(wěn)定性好,電性能優(yōu)良,耐電弧好。河南耐熱性塑料激光焊接PBT哪家好
化學(xué)和物理特性:PBT是堅(jiān)韌的工程熱塑材料之一,它是半結(jié)晶材料,有非常好的化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、電絕緣特性和熱穩(wěn)定性。這些材料在很廣的環(huán)境條件下都有很好的穩(wěn)定性。PBT吸濕特性很弱。非增強(qiáng)型PBT的張力強(qiáng)度為50MPa,玻璃添加劑型的PBT張力強(qiáng)度為170MPa。玻璃添加劑過(guò)多將導(dǎo)致材料變脆。PBT的;結(jié)晶很迅速,這將導(dǎo)致因冷卻不均勻而造成彎曲變形。對(duì)于有玻璃添加劑類型的材料,流程方向的收縮率可以減小,但與流程垂直方向的收縮率基本上和普通材料沒(méi)有區(qū)別。一般材料收縮率在1.5%~2.8%之間。含30%玻璃添加劑的材料收縮0.3%~1.6%之間。熔點(diǎn)(225℃)和高溫變形溫度都比PET材料要低。維卡軟化溫度大約為170℃。玻璃化轉(zhuǎn)換溫度(glasstrasitiotemperature)在22℃到43℃之間。由于PBT的結(jié)晶速度很高,因此它的粘性很低,塑件加工的周期時(shí)間一般也較低。河南耐熱性塑料激光焊接PBT哪家好目前的設(shè)備擁有焊接過(guò)程監(jiān)控及質(zhì)量監(jiān)控,可以通過(guò)焊接溫度的閉環(huán)監(jiān)控,使得PBT表面燒傷的概率大幅度降低。
PBT的生產(chǎn)工藝酯交換法
分兩步進(jìn)行:第一步合成對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(BHBT)及其低聚物;第二步BHBT在減壓下縮聚成PBT樹(shù)脂。在酯交換反應(yīng)過(guò)程中,DMT與BG的酯交換反應(yīng)活化能及生成THF副反應(yīng)的活化能分別為:E酯交換=612×104J/mol;E副反應(yīng)=115×105J/mol。根據(jù)高溫有利于高活化能反應(yīng)的原理,在工業(yè)生產(chǎn)酯交換反應(yīng)過(guò)程中,在保證主反應(yīng)達(dá)到一定速度的條件下,適當(dāng)控制反應(yīng)溫度便能抑制副產(chǎn)物THF的生成。在縮聚反應(yīng)過(guò)程中,BHBT縮聚活化能與PBT聚合物熱裂解活化能分別為:E縮聚=113×105J/mol;E熱裂解=1167×105J/mol。同理,在工業(yè)生產(chǎn)縮聚反應(yīng)過(guò)程中,只要選定適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)溫度范圍,即有可能控制熱裂解反應(yīng)的發(fā)生,使PBT聚合物的端羧基含量減少到較低程度。
使用全光譜檢測(cè)儀
使用全光譜檢測(cè)儀可以測(cè)試所有波段的光對(duì)塑料材料的穿透率,因?yàn)樵O(shè)備昂貴且沒(méi)有必要檢測(cè)所有波段的光對(duì)于塑膠材料的穿透率,這種檢測(cè)方法在實(shí)際生產(chǎn)中使用較少,一般在科研院所或者塑料材料制造商處使用較多。
全焊縫掃描塑料激光穿透率檢測(cè)儀
使用掃描式的照相設(shè)備進(jìn)行激光穿透率檢測(cè)。該設(shè)備使用與激光塑料焊接相同波段的激光光源,因此可以準(zhǔn)確測(cè)量待檢塑料產(chǎn)品的激光穿透率。同時(shí),該塑料激光穿透率檢測(cè)儀可以對(duì)整個(gè)焊縫進(jìn)行拍照掃描,得出整個(gè)焊接區(qū)域的激光穿透率情況以及注塑缺陷。在部分應(yīng)用中,甚至可以檢查塑料激光焊接后焊縫的質(zhì)量情況,作為質(zhì)量監(jiān)控的手段之一。 PBT應(yīng)用汽車(chē)領(lǐng)域:汽車(chē)外殼、車(chē)燈、安全帶零部件等。
相比PC、PMMA等無(wú)定型材料,尼龍、PBT等半晶材料的激光穿透率較低。如果是黑色的含有玻纖的激光可穿透的PA、PBT等材料,其激光穿透率就更低。而塑料材料足夠且穩(wěn)定的激光穿透率對(duì)于塑料激光焊接工藝的批量生產(chǎn)至關(guān)重要。
PBT激光穿透率使用激光功率計(jì)的檢測(cè)方法
直接檢測(cè)對(duì)于已經(jīng)有塑料激光焊接設(shè)備的客戶,可以直接使用激光功率計(jì)來(lái)測(cè)試塑料材料的激光穿透率。先使用一個(gè)激光功率設(shè)置觸發(fā)激光,讀出激光功率計(jì)的讀數(shù)P0。而后讓同樣設(shè)置的激光穿透需要檢測(cè)的塑料材料,功率計(jì)得到第二個(gè)數(shù)值PP。激光穿透率T=Pp/P0。這種檢測(cè)方法相對(duì)比較簡(jiǎn)單,但是缺點(diǎn)在于只能檢測(cè)激光穿透部件是平整片材的工件。
對(duì)于1mm厚度的PBT塑料,激光的穿透率可能會(huì)低于10%,非常不利于激光焊接。河南消費(fèi)電子塑料激光焊接PBT自主研發(fā)
PBT應(yīng)用建筑領(lǐng)域:用于制作絕緣材料、隔熱材料等。河南耐熱性塑料激光焊接PBT哪家好
PBT缺口敏感性原因:PBT分子中的苯環(huán)和酯基形成大的共軛體系,減小了分子鏈的柔曲性,使分子剛性增加,并且極性酯基、羰基的存在使分子間作用力增大,分子剛性進(jìn)一步增強(qiáng),從而韌性很差。解決方法:a)聚合改性聚合改性就是通過(guò)共聚、接枝、嵌段、交聯(lián)等手段在聚合過(guò)程中在PBT分子中引入新的柔性鏈段,使其具有良好的韌性。b)共混改性共混改性就是將改性劑或高沖擊強(qiáng)度材料與PBT共混或復(fù)合,使其作為分散相分布在PBT基體中,利用兩組分的部分相容性或適當(dāng)?shù)慕缑骛そY(jié)作用,提高PBT的缺口沖擊性能。如在PBT中添加反應(yīng)性增容劑POE-g-GMA,通過(guò)GMA與PBT的端羧基的原位增容反應(yīng),加強(qiáng)界面作用力,以達(dá)到增韌效果。河南耐熱性塑料激光焊接PBT哪家好
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