PBT激光焊接難點(diǎn)

塑料激光焊接技術(shù)要求上層塑料可以穿透激光，下層塑料要能吸收激光能量。對(duì)于PBT材料的塑料激光焊接，使用最多的組合是本色PBT+黑色PBT黑色PBT+黑色PBT本色的PBT塑料不管是否添加了玻纖，均可以穿透激光；黑色的PBT塑料如果要作為穿透件，需要使用特殊牌號(hào)的PBT材料。PBT屬于半晶材料，不適宜采用808nm波長(zhǎng)的激光進(jìn)行激光塑料焊接。對(duì)于部分牌號(hào)的PBT材料，940nm和980nm的激光穿透率非常低，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。在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試環(huán)境中，以巴斯夫Ultradur系列PBT黑色激光穿透試片為例，1mm厚度的試片可以得到比較好的工藝窗口及焊接結(jié)果；而2mm厚度的試片工藝窗口則明顯下降。如果使用PBT材料設(shè)計(jì)汽車電子類產(chǎn)品，塑料激光焊接的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則對(duì)于激光穿透件的厚度建議為低于1.5mm。PBT材料除了激光穿透率低以外，還存在材料表面非常容易吸收激光能量而導(dǎo)致在激光塑料焊接的過(guò)程中燒傷。針對(duì)PBT材料激光穿透率低的問(wèn)題，德國(guó)巴斯夫、日本松下等國(guó)外公司都推出了針對(duì)塑料激光焊接的高穿透率PBT材料。然而，在實(shí)際的規(guī)模生產(chǎn)中，PBT上蓋被激光灼傷的現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生。 黑色的PBT塑料如果要作為穿透件，需要使用特殊牌號(hào)的PBT材料。安徽塑料激光焊接PBT按需定制

PBT簡(jiǎn)介    

PBT理化特性   PBT為乳白色半透明到不透明、結(jié)晶型熱塑性聚酯。具有高耐熱性、韌性、耐疲勞性，自潤(rùn)滑、低摩ccp PBT擦系數(shù)，耐候性、吸水率低，只有為0.1%，在潮濕環(huán)境中仍保持各種物性（包括電性能），電絕緣性，但體積電阻、介電損耗大。耐熱水、堿類、酸類、油類、但易受鹵化烴侵蝕，耐水解性差，低溫下可迅速結(jié)晶，成型性良好。缺點(diǎn)是缺口沖擊強(qiáng)度低 ，成型收縮率大 。故大部分采用玻璃纖維增強(qiáng)或無(wú)機(jī)填充改性，其拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度可提高一倍以上，熱變形溫度也大幅提高?？梢栽?40℃下長(zhǎng)期工作，玻纖增強(qiáng)后制品縱、橫向收縮率不一致，易使制品發(fā)生翹曲。   PBT燃燒鑒別   不易燃燒，燃燒時(shí)無(wú)液體流下，離開(kāi)火焰后在5秒鐘內(nèi)熄滅，（相似于PC）   安徽塑料激光焊接PBT按需定制PBT應(yīng)用建筑領(lǐng)域：用于制作絕緣材料、隔熱材料等。

塑料材料的基本特性塑料的主要成分是樹(shù)脂。樹(shù)脂是指尚未和各種添加劑混合的高分子化合物。塑料的基本性能主要決定于樹(shù)脂的本性，但添加劑也起著重要作用。塑料中樹(shù)脂含量一般在40%以上，100%的樹(shù)脂塑料相對(duì)較少，如有機(jī)玻璃、聚苯乙烯等。同時(shí)，為滿足巨大的塑料市場(chǎng)，除天然樹(shù)脂外，合成樹(shù)脂儼然成為較為有效的塑料原料獲取方式，是兼?zhèn)浠虺^(guò)天然樹(shù)脂固有特性的一種樹(shù)脂。塑料材料的基本特性：大多數(shù)塑料質(zhì)輕，化學(xué)性穩(wěn)定，抗腐蝕能力強(qiáng)，不與酸、堿反應(yīng)，防水防塵；耐沖擊性好，強(qiáng)度高；具有較好的透明性和耐磨耗性，部分帶光澤；絕緣性好，導(dǎo)熱性低、加工成本低，容易被塑制成不同形狀，成型性、著色性好；大部分塑料耐熱性差，熱膨脹率大，易燃燒；尺寸穩(wěn)定性差，容易變形；多數(shù)塑料耐低溫性差，低溫下變脆，容易老化；可以用于制備燃料油和燃料氣，可以降低原油消耗；部分塑料易溶于溶劑。

PBT翹曲變形是收縮率的不同導(dǎo)致的，PBT材料也是如此，根據(jù)分析，我們發(fā)現(xiàn)主要有3種導(dǎo)致收縮率變化的關(guān)聯(lián)因素：1、冷卻不均-厚度方向上的收縮率差異如果制件的厚度較厚則會(huì)慢慢冷卻，導(dǎo)致收縮率變大，而如果較薄則會(huì)較快冷卻，導(dǎo)致收縮率變??；當(dāng)零件兩側(cè)的溫度存在較大差異時(shí)，收縮差會(huì)在零件中生成彎矩。2、收縮不均-區(qū)域之間的收縮率差異由于澆口尺寸和位置（澆口設(shè)計(jì)）、流動(dòng)距離和時(shí)間（工藝設(shè)置）、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)等原因，導(dǎo)致注塑壓力損失有差異，成型時(shí)施加壓力的方式有時(shí)也會(huì)有不同，導(dǎo)致收縮率不均。3、取向效應(yīng)-平行和垂直于材料取向方向上的收縮率差異一般來(lái)說(shuō)，纖維取向是纖維增強(qiáng)制件翹曲變形的主要原因。纖維的取向方向收縮率較小，與纖維成直角的方向收縮率較大。另一個(gè)解決PBT材料在激光焊接過(guò)程中燒傷的有效途徑是采用特殊設(shè)計(jì)的夾具。

PBT阻燃性能方面

純PBT垂直燃燒等級(jí)只能達(dá)到HB級(jí)，易燃燒且燃燒時(shí)連續(xù)滴落，火焰容易蔓延，其在汽車、電子電器和紡織等方面的應(yīng)用受到限制。常添加鹵系阻燃劑和無(wú)鹵阻燃劑對(duì)PBT進(jìn)行阻燃改性。鹵系阻燃劑燃燒時(shí)釋放含鹵化氫有毒煙霧對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境有危害，歐盟已禁用部分鹵系阻燃劑。對(duì)PBT進(jìn)行阻燃改性時(shí)主要采用磷系阻燃劑和無(wú)機(jī)阻燃劑。使用無(wú)機(jī)阻燃劑改性時(shí)，添加含量過(guò)多會(huì)導(dǎo)致材料的力學(xué)性能下降；但磷系阻燃劑沒(méi)有此缺陷，且具有低煙、低毒、高阻燃的優(yōu)良特性。磷系阻燃劑通常與含氮化合物協(xié)同作用達(dá)到更高效的阻燃體系。磷系阻燃劑在燃燒過(guò)程中生成磷酸酐使可燃物脫水碳化，炭層能夠降低熱傳導(dǎo)，延緩或阻止可燃?xì)怏w的產(chǎn)生，且磷酸酐受熱后形成熔融物覆蓋在可燃物表面，阻礙可燃性氣體釋放。除了傳統(tǒng)阻燃劑，目前還有在PBT材料中加入納米填料改善其阻燃性能和抗滴落性能，且不損壞其加工性能。常用的納米材料主要為納米金屬氧化物聚合物和碳族納米復(fù)合材料。 選擇PBT料時(shí)需要考慮以下因素：有無(wú)負(fù)荷、溫度要求、成本因素、使用場(chǎng)景。河南汽車塑料激光焊接PBT材料區(qū)別

下層塑料需要能夠吸收激光能量。對(duì)于PBT材料，通常使用的是本色PBT與黑色PBT的組合。安徽塑料激光焊接PBT按需定制

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。 安徽塑料激光焊接PBT按需定制

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