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日期:2023-11-28    作者:松盛激光    来源:lesbian-webcam.net    点击数:

透明和纯白热塑性塑料是激光透射焊接中最难焊接的两类塑料品种。利用透明或纯白聚合物在2μm波段具有适度透过率以及较高吸收率的特性,使用2μm掺铥光纤激光器作为光源,在不使用任何吸收剂的条件下,对透明PET或纯白PP两种聚合物分别进行焊接研究。

PET塑料(左图)与PP塑料(右图)

透明PET焊接

图片(a) 0.808μm 和(b)2μm激光焊接透明PET的效果对比

图(a)、(b)分别为0.808μm和2μm激光焊接透明PET样品的宏观形貌随输入功率增加而发生改变的CCD图。两组样品在焊缝处的表面都没有凸起或烧焦的痕迹,说明样品表面没有被破坏。这是由于:本实验将导热系数较高(1.5W/(m· K)左右)的特种石英玻璃压覆在样品PET(导热系数不超过为0.3W/(m· K))上下表面,除了为样品的焊接提供适度的夹紧力外,还能将样品上下表层的部分热量导入石英玻璃内,避免了样品表面因温度过高而发生烧蚀损伤。

上图中,两组样品的融化区都随着输入功率的增大而加宽。注意到,部分样品的焊缝中心出现了气泡。气泡对焊接件的气密性有消极的影响,理想的焊接结果应是形成与母材无异的、无气泡或杂质的焊缝。然而,与碳黑焊接的样品因局部(碳黑絮团)吸收能量相对较大,在较低输入功率(2.2W)时就已经出现因热分解而产生的气泡,但无吸收剂焊接的样品因无高吸收率的碳黑,在线能量较高(4.4W)时才出现气泡,表明在相同线能量下,采用2μm激光焊接的透明PET样品更不易出现气孔缺陷。

纯白PP焊接

图片:0.808μm和2μm激光焊接白色PP结果:(a1,b1)实物图;(a2,b2)截面切片显微图

图(a)、(b)分别为使用0.808μm和2μm激光透射焊接纯白PP样品的结果。从(a)、(b)中可发现,两样品焊接表面都完好无损,没有被破坏的迹象。此外,两者都在激光扫描路径上形成了熔合区,但通过截面切片显微图可观察到两熔合区有着明显的区别:使用0.808μm激光焊接时,添加的碳黑吸收剂使熔合区呈现黑色,因而上、下母材的熔合状况不易观察,见上图(a2);而使用2μm激光焊接时,由于样品不添加任何吸收剂,熔合区没有被杂质所污染,保留母材原有的颜色,可观察到上、下母材已经很好地熔合在一起,见上图(b2)。

实验验证了2μm激光焊接透明PET和纯白PP塑料的优势,其破坏拉伸力分别达到了母材的57.8%和93.3%,且焊接中未使用任何添加剂,显得更加美观,其结合力更加稳定,同时也较大提高了激光透射焊接的效率。

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