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南通星辰在可激光焊接PBT工程塑料领域取得重要

文章作者:美高梅棋牌娱乐 上传时间:2019-10-03

中国德富塑料网讯:激光焊接是将激光束照射在迭层树脂成型体上,使之透过照射面而在另一面吸收,进行熔化、融合的方法。塑料激光焊接技术相对于其它传统的塑料焊接工艺,不仅能实现高生产率,还可以获得焊接一体的零部件,大大提高了制件形态、尺寸的设计自由度和工程自动化。

激光焊接是将激光束照射在迭层树脂成型体上,使之透过照射面而在另一面吸收,进行熔化、融合的方法。塑料激光焊接技术相对于其它传统的塑料焊接工艺,不仅能实现高生产率,还可以获得焊接一体的零部件,大大提高了制件形态、尺寸的设计自由度和工程自动化。

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近日,蓝星集团旗下重要的工程塑料生产和研发基地 — 南通星辰在可激光焊接PBT工程塑料领域取得重要进展,正式推出激光透射焊接PBT工程塑料,商品名为Starester®LT系列(Laser Transparent)。

近日,蓝星集团旗下重要的工程塑料生产和研发基地 — 南通星辰在可激光焊接PBT工程塑料领域取得重要进展,正式推出激光透射焊接PBT工程塑料,商品名为Starester®LT系列(Laser Transparent)。

概述

近年来,可激光焊接工程塑料引起了各国学者和技术研发人员的广泛关注:2010年,全球领先的化工企业——德国巴斯夫推出Ultradur LUX系列激光焊接型产品。2016年,日本松下推出激光焊接型PBT工程塑料。

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热塑性塑料的激光焊接是一种具有诸多优势的新型连接技术。它不仅非常高效,而且为用户提供了一种极具成本效益的替代传统螺丝/粘合剂连接技术的解决方案。

作为蓝星集团旗下重要的工程塑料生产和研发基地,南通星辰坚持面向中高端市场,致力于工程塑料产品的创新和差异化,作为专业化PBT工程塑料上下游一体化供应商,南通星辰成为全球第三家掌握激光焊接PBT工程塑料核心技术,并实现国内首创。相关技术已于近期申请知识产权保护。

由于只有连接区受热,无机械应力,这种工艺尤其适用于如电子或医疗设备中所用的敏感零部件的连接。

客户评价结果表明,该材料具有较高的激光透射率,焊接强度高等特点,可广泛用于汽车零部件、电子和医疗等领域。

本文档描述了激光焊接的原理、部分工艺变型以及工艺对材料的要求,并以表格方式列出了适于采用本工艺的聚合物产品系列。优点

塑料激光焊接是将激光束照射在迭层树脂成型体上,使之透过照射面而在另一面吸收,进行熔化、融合的方法。

与热工具焊接、振动焊接和超声波焊接等传统焊接技术相比, 热塑性塑料激光焊接工艺拥有诸多优势:

当被粘接的塑料零部件是非常精密的材料或要求无菌环境(如医疗器械和食品包装)时,激光焊接技术就能派上很大用场。激光焊接技术速度快,特别适用于汽车塑料零部件的流水线加工。另外对于那些很难使用其它焊接方法粘接的复杂的几何体,完全可以使用激光焊接技术。

对模制件无机械应力

激光焊接塑料技术优点、用途很多,举个例子:

仅需在有限范围内少量加热

汽车工业和零部件:激光焊接塑料技术可用于制造很多汽车零部件,如自动门锁、无钥匙进出设备、燃油喷嘴、变档机架、发动机传感器、驾驶室机架、液压油箱、过滤架、前灯和尾灯等。其它汽车方面的应用还包括进气管光歧管的制造以及辅助水泵的制造。

可焊接不同刚度的零部件

医疗行业:激光焊接技术可用于制造液体储槽、液体过滤器材、软管连接头、造口术袋子、助听器、移植体、分析用的微流体器件等。

无接触(模制件上无熔融螺钉、无痕迹)

电子器件产品封装:电子器件产品的封装技术对于焊接环境和工艺的要求非常严格,例如低尘埃量、低热量、无强震动,封装精度高、接缝可靠耐用、外表美观等。封装用的材料很大一部分就是塑料,因此塑料激光焊接同样有很大的应用空间。

可焊接不同粘度的材料

然而,激光焊接技术对材料要求较高,通常要求在一定波长范围内,一种材料对激光透明,另一种在激光波长处具有较高的吸收率。在激光焊接过程中,材料的焊接情况取决于到达吸收性材料的激光束的能量,如果透射性材料的透射率低,会造成焊接时间增加,导致上层材料的熔化或者降解,下层吸收性材料表面无法受热熔化。

几乎无腐蚀作用

美高梅棋牌娱乐,普通的PBT材料由于透过率低,无法作为激光透射材料。南通星辰充分利用上游PBT树脂的一体化技术优势,通过前端控制,后端改性,成功开发出高激光透射PBT,产品规格为Starester® 110G20 LT。

可修复焊接处

特点主要有以下几个方面:

但同时应当注意到,激光焊接比传统焊接技术对聚合物材料、 加工历史、染色和添加剂等更敏感。在本工艺基础上稍作改动 的透射焊接是目前最高效的改良。工艺描述

1 高激光透过率

在激光焊接工艺中,辐射能被材料吸收转化为热能,在连接区实现局部熔融。因此,透射工艺最基本的要求就是选择适当的材料组合。

Starester® 110G20 LT具有高激光透过率,波长800-1200mm,厚度1mm的PBT制件透过率高达72%以上,激光能够高效通过,被下层材料吸收,达到瞬间熔融的效果。

短波红外辐射应能够几乎不受阻挡地穿透上方连接件,并在下方连接件表面下 0.1

2 耐热性能优越

  • 0.5 毫米处被完全吸收,将辐射能转化为热能。连接件在吸收区内的部分受热熔化。材料熔化后体积增大,将接缝填满。由于上下两个连接件之间彼此接触,因此热量在两者之间传递。激光透过的部件也被传来的热量熔化。

Starester® 110G20 LT耐热性能优越,热变形温度高,可达195℃(1.8MPa,3.2mm),长期使用温度130-140℃。激光焊接过程中不易受热变形。

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3 低翘曲

图1 透射焊接工艺图示辐射源及聚合物光学性质

Starester® 110G20 LT尺寸稳定性优异,收缩的各向异性小,激光熔融时的翘曲量在0.5 mm 以下,不易出现缝隙,确保了焊接制件的强度、气密性和防水性。

吸收强度取决于材料、添加剂及激光源波长。通过材料改性, 可将其辐射光学性能控制在一定范围内。吸收光谱描述了波长 对入射能转化率的影响。反射光谱和透射光谱则主要研究波长 对反射和透射的影响。

4 焊接强度高

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在合适的功率和扫描速率下,Starester® 110G20 LT使用激光焊接后,接合强度高达400N。

图 2 2 毫米厚 Ultramid A 塑料板的反射光谱和透射光谱

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透射度的要求决定了,只有短波红外光源能够用作塑料透射焊接的主射线源:

固态激光器(掺钕钇铝石榴石激光器,波长 = 1064纳米)和

高能二极管激光器(波长 = 800 - 1000 纳米)。

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