激光焊接接头的技术配置.docx

设计规则激光焊接接头的技术配置塑料零件1技术设计加入部分1.1总要求模塑部件的焊接的适用性被定向于下列条件：组件需求工艺技术材料选择施工为了确保在接合区所需的接合压力，则接合部分必须被设计对于特定的过程，要使用。接合部分透明的激光束应该定向为使得激光束，尽可能不受阻碍和垂直下降到接合区。当焊接半结晶和填充塑料，被穿透的部件的厚度应保持尽可能低，同时仍然满足各部分的机械规范。1.2传输过程中的原则在传输技术中，激光束穿透上部，激光透明接合组件并到达底层接合构件，其吸收的激光束。这里，激光束是吸收在塑料被染料和填料颗粒和被转换成热。吸收塑料熔化，并且热量被传导到透明焊接部分，其也被增塑。在焊接过程中，这两个部分被机械地压在一起。局部加热和扩大创建额外的内部加入的压力。的内部和外部连接的压力保证这两个部分是强烈焊接在一起。激光束到工件的相对运动产生焊缝。1.3光学要求有必要对激光传输过程，该接合组件的光学特性差异很大。而一种组分必须是激光传输高度透明，其他组件必须吸收激光辐射。具有一个具有高度的接合组件的一个或两个反射面是不利的，因为高能量密度都需要产生所需的热量熔化的接合区。在近红外范围内，未着色的热塑性塑料通常显示对激光的高透明辐射。局部结晶塑料具有不透明的外观，以及着色组分或专门染成黑色颜料成分，也可以是足够透明的激光辐射。用1，如果塑料有加“激光吸收”颜料（如标准黑色着色碳黑）时，所需的吸收发生在表面附近的层。1.4工程设计接合表面的几何形状应该匹配到焊接任务。该接缝几何通过选择的过程中，在模制零件的几何形状，以及在光学和确定机械要求。叠加轮廓（乳头，插座，灯具元素.）不得谎言在激光源和所述接缝之间，因为这将导致遮蔽。传输焊接一般可分为过程变体具有和不具有焊接位移。如果焊接发生无焊接位移，接合缝几何形状类似于用于粘合剂的技术（图1）。图1：简单的接缝几何为了达到使用技术很强的关节无焊接位移，接合表面必须撒谎均匀，几乎是无间隙。这可以通过用一个压紧设备一起压制来实现（气动夹具）。按配合已被证明是成功的为圆形接合部（图2）。图2：压配合圆形的几何形状加盟对于使用焊接位移技术，必须有可能一个部分自由放下。边缘，肋骨和分区绝不能刹车或阻碍向下运动。熔体可隐蔽内部空腔，以改善外观（图3）。图3：与位移焊接接缝轮廓的方法（隐蔽熔体）激光束必须不被压紧夹持系统（图3）而受到阻碍。必须注意预付在这方面，所述工件和夹紧系统的配置。2焊接条件2.1一般要求通常，所有的热塑性塑料，以及那些热塑性弹性体，可以用激光焊接辐射给出的聚合物的相容性和适当的热和光学性质。该温度在接合区必须位于熔融温度以上和以下的分解温度。为了产生一个高度稳定的焊接接头的实际生活中的应用，以下要求必须是完成：加入焊接件的适应性焊接部位的激光焊接合适的光学性能成型零件的设计适合于激光焊接配合精确接合表面（避免焊接件之间的缝隙）使用焊接系统相匹配的焊接任务焊接零件定位精度充分的接合在焊接时的接合区压力焊接参数相匹配的组分和塑料2.2选择焊接参数2.2.1概述下面的区别是做：辐射的接缝几何模式（2.2.2）轮廓，同时，准同步和焊接面罩可焊接塑料组合（2.2.3）- 同一类和同一类型的塑料- 同一类和不同类型的塑料- 不同类的塑料。2.2.2焊接概念2.2.2.1轮廓焊接可焊接参数包括：激光功率转弯速度激光光束直径加入压力在轮廓焊接中最重要的变量是激光辐射的强度和速度饲料。辐射的强度依赖于光束的几何形状和激光功率。即期激光束几何结构一般用在轮廓焊接，由此辐射分布应尽可能统一尽可能避免使该塑料任何不必要的热应力。使用点几何形状，光束可以在每一个方向被移动，使得复杂的三维轮廓，如角落，可以实现不会出现问题。辐射强度被选择用于焊接过程，使得没有损坏接合组件发生饲料的预设速率。焊接温度产生能与高温计来检测。2.2.2.2准同步焊接可焊接参数包括：激光功率扫描速度光束直径加入压力焊接排量保持时间激光功率，扫描速度是准同步的两个最重要的参数焊接和必须匹配接合任务。加盟压力可调，但往往只能窄范围内变化，否则该部分可变形。焊接位移可以作为一个过程终止标准，但在这种情况下，它不应该超过的最大焊接位移附加的焊缝。焊接位移附加一般是由作为上的凸起区域焊接区域的部分的一部分。2.2.2.3同步焊接可焊接参数包括：激光功率（二极管或单个电源总功率）辐射时间加入压力焊接排量保持时间如果使用多个激光二极管然后它们经历一次校准，以使它们都发射相同激光功率。在从制造或装配条件所产生的，以及在不同的二极管塑料部件，通过改变每个二极管的功率控制平衡。这使得均匀的熔化物形成在整个焊缝。这些设置通常只在改变校准间隔或用于更换有故障的二极管的后重新优化过程。它可以测量如有必要，各二极管和输出功率调整值。为了保持辐射时间低，则选择最高可能二极管功率而不产生热损伤的接合组件。其余的控制量为焊接过程是在辐射时间（时间焊接）和焊接位移（长度焊接）。与此相反，以掩盖或轮廓焊接，所述同步焊接技术提供的零件通过公差补偿的可能性定义焊接位移。它通常是高强度只有当足够的取得的情况下熔体被产生。出于这个原因，低部件公差是重要的，以保持所要求的辐射时间低。2.2.2.4焊接面具可焊接参数包括：激光功率转弯速度激光几何加入压力A线形激光束，通常使用与罩焊接。为了实现高还原的准确性，掩模和接合平面之间的距离必须保持小辐射强度必须是高（低熔点深度）功率密度分布应尽可能均匀。从机器制造商有关口罩的结构和几何形状的技术信息，以及组件几何形状应遵循的特定的应用。这尤其包括对准标记和公差要求。无定形热塑性塑料允许更高再现精确度比半结晶性热塑性塑料。2.2.3塑料组合在以下章节中，类被理解为聚合物基底和类型的数量和的填充和增强材料的组合物。2.2.3.1塑料同一类和同一类型的焊接件的结合提供了最有利的焊接条件的同时塑化两个接合面高度稳定的焊接接头的产生的。它必须是认为在特定的光学性质便于传输技术。2.2.3.2塑料同一类和不同类型的同一类的塑料，但不同类型的可被焊接在一起。以下组合是可能的，例如：- 非增强/增强- 非增强/弹性体改- 特别对应当指出的是，传输的为增强或填充塑料的程度，在一定程度上降低。2.2.3.3塑料不同类焊接异种塑料类要求的塑料结构和组成的知识。是否适合于焊接和接缝强度的接缝必须通过试验来验证。成功焊接对异种塑料类的一些实施例是如下：- ABS和PMMA- ABS和PC- ABS和SB- ABS和SAN- ABS和PC + ABS- ABS和ABS + PA- PMMA和PC- UND PMMA PC + ABS- PBT和PBT PET +- PMMA和SAN- PC和PC + ABS- PC和PC + PBT-