新闻中心

联系我们


电话:0755-23158752
传真:0755-23763184
手机:18038061766
邮箱:speedre1@qq.com
Q Q:1612436831点击这里给我发消息
地址:深圳市龙华新区河背工业区河盛工业园1栋6楼

技术新闻首页 > 新闻中心 > 技术新闻

透光率仪管控激光焊接领域的参考性问答

来源:深圳市速德瑞科技有限公司时间:2020-05-18点击:0次

       问:塑料激光焊接的原理是什么?

       答:大致的说来,塑料激光焊接一般是透过焊:两层塑料叠在一起,激光部分穿过上层塑料,在下层界面位置被吸收,产生热量,先微熔,热量传递给上层,上层熔融,上下两层焊接在一起。

       上下两层都有熔融吗?

       答:是的。上层的激光透过率很重要,激光能量需要穿透上层塑料,透过率太低,焊接工艺窗口会比较小,激光能量太高,会使上层表面烧焦,冒烟,甚至着火;能量太低,又焊不上,焊接强度不够,这是常见的两类不良。

       问:我们接到的激光焊接的项目,以前很少,就近两年多了起来,这个技术是不是很新?

       答:其实这个技术一直以来就有,至少20年以上了。最近几年因为激光技术和塑料科技的快速发展,成本降低,应用场景越来越多,我们也在这几年积累了大量的案例和材料开发经验,专门建立了焊接实验室,配置了塑料激光焊接和相应的分析、透光率仪检测设备,主要的塑料基材和常用的改性方式都有成熟的产品发布。


       问:这个焊接设备贵吗?需求越来越多,我们也考虑购置。目前只是注塑,完成后,送到客户端他们焊接。

       答:进口的价格相对较高,根据配置大几十万甚至几百万,国内的目前价格相对低一些,小几十万甚至十万上下。

       问:进口国产差别大吗?

       答:从技术发展的角度来说,目前几家进口设备确实在精度、稳定性等各方面都还是优于国内设备;不过,近几年国产设备发展也很快,很多设备厂商根据不同应用场景,做了大量的工作,越来越成熟。我们也跟很多的设备厂商合作,我们的材料在不同设备上也做了大量的焊接试验,也发现了一些有趣的工艺现象。

       问:激光焊接,我大概在10年前第一次接触,也是一家欧洲客户,做庭园用水泵,用的是PPE。当时,我查了查资料,直接用PPE本色做上层和PPE黑色做底,非常顺利就完成了,好像并不麻烦。

       答:是的,多数无定形材料都比较容易,本色树脂激光透过率比较高。结晶材料相对难一些。比如PPSPAPBT;有阻燃要求,填充与否,颜色要求,就要复杂很多。比如,配白色时,常用到钛白粉,对透光吸光都有影响。成型时的工艺也和塑料结晶状况息息相关,模温升高,透过率会大幅下降;阻燃剂加入后,许多材料也变得不透。

       问:我们在用B公司的PBT,模温控制在40-50℃还好的,温度高了后,客户反应,不好焊。

       答:PBT的激光透过率是一个难题,影响因素比较多,我们专门开发了一款PBT材料1206HG,在高模温下透过率仍然保持较高的水平(1.6mm 40%以上),同时我们还开发了阻燃V-0级的玻纤增强PBT,激光透过率在25%以上(1.6mm),可以很好地适应各种制件焊接需求。

       问:塑料激光透过率如此重要,那借助什么来管控PBT的激光透过率呢?

       答:激光透过率的管控当然需要借助专业的透光率仪来管控,目前市场上常规的仪器基本都无法使用,因为焊缝位置极小,对仪器要求测试孔极小0.2-0.8之间,机器本身带有积分装置等特殊要求。市场上有两款机型SDR4010B积分型透光率仪与GB535显微透光率仪这两款设备已经大面积使用到了激光焊接领域,这两款机型是深圳市速德瑞科技专为激光焊接领域开发的,经过几十家激光焊接领域的上市公司验证过。相对来在测试需求跟方式方法上面,经验很多。


       问:这两、三年来激光焊接塑料发展很快,和一些新的电子功能在汽车上的应用相关。比如,新能源汽车的EPB(电子驻车系统)等,摄像头等等。不知这样说对吗?

       答:是的。还有电子泵、执行器、为自动驾驶准备的各种传感器,摄像头等。也有一些金属取代项目,比如尾门撑杆。

       问:我们也在做尾门撑杆,这个结构用激光焊接最好。还有,激光焊接的优势到底在哪里?和超声波焊接的应用区别有哪些?

       答:激光焊接是非接触焊接,不同于超声焊,焊接过程没有振动产生,不会对内部电子元件产生伤害,是一种清洁焊接。而且大、小件都可以焊,太大的制件,超声焊很难完成。

       问:超声焊的实质还是声波转换成物理振动,摩擦生热,微熔后焊接在一起。我把激光焊,叫做“所见即所得”,完全是激光的艺术,“指哪打哪”。

       问:那么,激光焊接时,就是把两个制件上下叠在一起就可以了?

       答:需要压紧,用工装压紧或者透、吸光件过盈配合等等各种方式。产品在焊线的设计上也有所不同,超声焊喜欢在上层设计一个凸台,激光焊因为要尽量减少透光件焊线位置的厚度,一般在透光件一侧设计凹槽,在吸光件设计凸台焊线。

       问:激光焊接可以有很多独到的用途,我在KSHOW上看他们演示,有些台式设备很小的。

       答:是的,常见的塑料激光焊接有轮廓(轨迹)焊、准同步焊(振镜焊)、同步焊,掩膜焊,滚压焊接等。

       问:什么叫掩膜焊?

       答:覆盖一张掩膜板在待焊区域,掩膜板在不需要激光焊接的部位镀上铬、铜等反射激光的金属,这样线状激光扫过,没有镀层的位置的塑料都被焊接上,利用掩膜的遮蔽,让激光束仅作用于希望被焊接的区域。

       问:我们先前的材料多是指定的,现在也开始自己做主选择材料。这里有个小问题,我们用手机的灯去照上层穿透材料,比如黑色的,透出的光有的是绿色的,有的是红色的,这是为何?

       答:在没有专业设备透光率测试仪的情况下,很多人直接用手机灯光照射塑料件,观察背面透过的光线来判断材料是否透光,这是一个简易的判断方法,在很多时候是有效的,但是这种方法并不是完全可靠的,因为手机灯可见光部分的波长跟塑料焊接的激光波长并不一致。我们手机灯照射肉眼看到的透过来的光的颜色,是部分波长的光穿过制件,其它波长的光多数被吸收,当然也有反射、折射等。红色的波长在600-700nm左右,绿色的在500-600nm

       (不同的波长折射出的光的颜色也会不同。其他波长的激光及颜色如下:

       波长在515-520nm以及532nm,发出的是绿光;

       波长在445~450nm,发出的是蓝光;

       波长在405nm,发出的是紫光

       波长650nm指的是这种激光笔发出的光波长在650nm附近很窄的范围里。这种波长发出的激光是红光。

以上斜体部分文字和图片来自互联网,供辅助参考)

       问:真有趣。这里有张某公司的产品手册封面,你看是不是画错了,激光束都散射成这样。

       答:是会有些散射,但这个是广告的需要。

       我觉得,这家设备公司的图要专业的多,能量是透射下去的。

  

       问:常用的是多少波长的激光?透明材料可以焊接吧?

       答:常见的波长是940nm980nm。透明材料可以焊接,如果仅是透光件要求可见光透明,吸光件不需要可见光透明,是比较简单的案例;如果需要透光吸光件均可见光透明,一般有几种方式:在吸光材料中添加透明吸光剂或在焊接界面位置涂抹透明吸光剂,还可以采用特定波长的激光。例如透明PC900多纳米波长的激光基本是全透过,在更高波长的激光照射下,会有部分吸收