熱塑性塑料PP激光透射焊接技術(shù)研究.pdf

1、隨著塑料制品業(yè)的不斷發(fā)展和產(chǎn)品輕量化的發(fā)展要求，以汽車制造業(yè)為代表的眾多行業(yè)對塑料產(chǎn)品特別是復(fù)雜塑料零部件的需求日益擴(kuò)大。塑料焊接以其經(jīng)濟(jì)、簡單、快捷、可靠等特點，既可以在工藝上實現(xiàn)一次性整體或復(fù)雜結(jié)構(gòu)的緊密連接，又十分適合于大批量生產(chǎn)，已成為熱塑性塑料件連接的首選加工方法。激光透射焊接作為一種新興的焊接技術(shù)，以其獨特的技術(shù)優(yōu)勢和特點彌補了常規(guī)塑料連接手段的不足，正成為人們研究的熱點。
　　 本文首先從塑料的光學(xué)性能出發(fā)，介紹了

2、塑料對近紅外線激光的反射、吸收、散射和透射作用，然后深入分析了塑料的熱力學(xué)性能，包括三種不同的力學(xué)狀態(tài)、熔體的流體特點等?；诩す馔干浜附拥脑砗瓦^程，采取搭接接頭形式進(jìn)行焊接，同時焊接關(guān)鍵技術(shù)和難點也被考慮。其次，設(shè)計并確定了激光透射焊接的實驗方案，具體包括激光器和焊接材料的選擇，焊接方法和實驗過程的設(shè)計等。為了研究焊接工藝因素對焊接質(zhì)量的影響，采用剪切強度測試和金相實驗作為焊后測試手段。
　　 相對于大功率光纖激光塑料焊接的

3、實驗結(jié)果，能量分布相對均勻的半導(dǎo)體激光器更適合于塑料焊接。利用波長為808nm的半導(dǎo)體激光器，討論了激光功率、焊接速度、夾緊力和吸收劑等工藝因素對PP激光透射焊接質(zhì)量的影響，得出：在激光光斑大小一定的情況下，焊接線能量（激光功率與焊接速度的比值）存在一個最佳范圍以獲得良好的塑料焊縫成形，同時金相顯微觀察表明，兩種PP材料在界面處發(fā)生交聯(lián)并形成了新的化學(xué)鍵；擁有良好焊縫成形的接頭一般表現(xiàn)出較高的剪切拉伸強度，而當(dāng)焊縫中存在分解、燒蝕和氣孔