激光塑料焊接在PPS材料上的應(yīng)用技術(shù)

激光焊接是常見的塑料焊接方法，可應(yīng)用在聚苯硫醚(PPS)材料上。而聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide，簡稱PPS)是一種高性能工程塑料，具有卓越的耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、高強(qiáng)度和高剛性、自阻燃性、良好的電絕緣性等，被廣泛應(yīng)用于電子、汽車、航空航天、化工和電力等領(lǐng)域。

它的優(yōu)異性能使得PPS成為許多高要求應(yīng)用的理想選擇。

激光焊接是利用激光能量來焊接兩個(gè)成型品的一種技術(shù)。其要點(diǎn)在于"透射激光的材料"與"吸收激光的材料"兩者的組合。俯射的激光徑直穿過上側(cè)的"透射激光的材料"，然后被下側(cè)的"吸收激光的材料"吸收。這樣一來，成型品之間產(chǎn)生的熱量使樹脂熔化，從而把兩個(gè)成型品焊接在一起。

松盛光電激光塑料焊接系統(tǒng)由多軸伺服模組，實(shí)時(shí)溫度反饋系統(tǒng)，CCD同軸定位系統(tǒng)以及半導(dǎo)體激光器所構(gòu)成;松盛光電通過多年焊接工藝摸索，自主開發(fā)的智能型焊接軟件，支持導(dǎo)入多種格式文件。獨(dú)創(chuàng)PID在線溫度調(diào)節(jié)反饋系統(tǒng)，能有效的控制恒溫焊接，確保焊接良品率與精密度。其裝置由激光照射裝置和制品固定用的夾具構(gòu)成。工藝包含如下4個(gè)階段：

激光焊接的優(yōu)點(diǎn)

01由于沒有振動(dòng)或超聲波等物理的影響，因此可應(yīng)用于精密部件;

02由于是非接觸焊接，因此不會(huì)使表面產(chǎn)生熱影響、傷痕或變形;

03是不會(huì)產(chǎn)生粉塵或飛邊等不良現(xiàn)象的一種潔凈工作法

04可利用最佳加工條件來獲得很高的接合強(qiáng)度和密閉性

05通過縮小激光束可最大限度地減少因熱而引起的影響

其缺點(diǎn)是在可用材料方面存在限制(必須通過透射性和吸收性材料的組合來使用)。

焊接條件

激光焊接的設(shè)定條件包括下面兩點(diǎn)：

(1) 激光功率

(2) 掃描速度

激光輸出功率是使樹脂熔化的熱源。掃描速度是激光束的移動(dòng)速度。如果要考慮生產(chǎn)率，則加快掃描速度并縮短處理時(shí)間就會(huì)相應(yīng)地提高輸出功率。但如果功率過高，吸收性材料一側(cè)就會(huì)過度分解，從而引起變形。所以，應(yīng)通過基于實(shí)際制品的驗(yàn)證來尋找制品最穩(wěn)定的焊接性能點(diǎn)。

同時(shí)，就材料而言，下面兩點(diǎn)也很重要：

(3) 透射性材料的光線透射率

(4) 透射性材料的厚度

材料的焊接情況取決于到達(dá)吸收性材料的激光束的能量。因此透射性材料一側(cè)的厚度和光線透射率會(huì)有很大影響。光線透射率越高對(duì)焊接就越有利。同樣，越薄也越有利。

與振動(dòng)焊接和超聲波焊接相比，激光焊接的強(qiáng)度更高。

焊接部分的耐久性

激光焊接的耐久性非常好。即使在熱沖擊 (-40℃?120℃×30分鐘) 2000次循環(huán)后，在內(nèi)壓0.6Mpa下也沒有出現(xiàn)氣密泄漏和焊接強(qiáng)度下降現(xiàn)象。下例是在把掃描速度提高到30mm/秒時(shí)所做的試驗(yàn)。此時(shí)焊接強(qiáng)度已經(jīng)下降了幾乎一半，但耐久性仍未出現(xiàn)問題。

焊接前應(yīng)根據(jù)PPS所制產(chǎn)品強(qiáng)度、氣密性要求、焊接部件、制品形狀、焊接后的外觀、所用設(shè)備等因素來選擇適當(dāng)?shù)暮附臃?。在設(shè)計(jì)階段也應(yīng)預(yù)想到各種焊接因素并認(rèn)真做好部件和制品的設(shè)計(jì)工作。

總之，激光塑料焊接作為現(xiàn)代焊接技術(shù)的代表，為PPS材料焊接方面的應(yīng)用提供了高質(zhì)量、高效率的接合解決方案。同時(shí)只有采用精選的焊接方法才能使焊接達(dá)到強(qiáng)度高、氣密性好、外觀良好而又均勻的要求。