Kunststoffe sind in verschiedenen Industriebereichen weit verbreitet und die Nachfrage nach Kunststoffen in der industriellen Produktion hat sich allmählich der von Stahlwerkstoffen angenähert oder diese sogar übertroffen. Vor allem in der Elektronikfertigung, der Medizintechnik, der Lebensmittelverpackung, der Automobilindustrie und anderen Industriezweigen sind Kunststoffe zu einem der wichtigsten unverzichtbaren Materialien geworden. Die Herstellung verschiedener Kunststoffteile erfordert präzise, hochfeste Verbindungen, aber auch die große Anzahl von Kunststoffen genutzt und zunehmend.
Schweißen von Kunststoffteilen im Automobilbereich.
Die Wahl des Verbindungsverfahrens für Kunststoffteile hat einen wichtigen Einfluss auf die endgültige Anwendung von Kunststoffprodukten. Zu den klassischen Fügeverfahren für Kunststoffe zählen das Schraub-, Klebe-, Steck- und Pressverbindungsfügen sowie das Schmelzfügen durch Heizplattenschweißen und Ultraschallschweißen. Die Vorteile dieser Kombinationsmethoden sind einfache Bedienung, bequeme Verbindung und starke Anwendbarkeit; Die Nachteile sind jedoch auch offensichtlicher, wie z. B. spezifische Formanforderungen, relativ geringe Festigkeit der Verbindung, angesichts dreidimensionaler geometrischer Formen, hohler und anderer komplexer unregelmäßiger Formen sowie großer Teile und Komponenten und sogar danach Die Verbindung der Kunststoffteile erfordert eine bestimmte Luftdichtheit, der Betriebsraum ist klein und weniger effizient.
Schweißen von weißen Strukturteilen.
Gleichzeitig werden im Streben nach Produktinnovation und Qualitätsverbesserung im modernen Industriesektor die Anforderungen an die Schweißqualität immer höher. Mit der Entwicklung der Lasertechnologie, aber auch der Förderung der schrittweisen Anwendung des Kunststoffschweißverfahrens, hat sich die Laser-Kunststoffschweißtechnologie zu einer wichtigen Entwicklungsrichtung entwickelt und wird nach und nach zum neuen bevorzugten Verbindungsmaterial, das häufig in weißen Kunststoffteilen für Haushaltsgeräte und Automobilkunststoff verwendet wird Teile und andere Teile des Schweißens.
Prinzip des Laser-Kunststoffschweißens
Das Laser-Kunststoffschweißen, auch Laserlicht-Transmissionsschweißen genannt, erfordert die obere Schicht von Kunststoffwerkstücken mit hoher Lichtdurchlässigkeit, die untere Schicht von Werkstücken kann Laserenergie absorbieren, daher ist das aktuelle Hauptschweißobjekt „transparenter Kunststoff + schwarzer Kunststoff“. Kombination von Möglichkeiten „transparenter Kunststoff + transparenter Kunststoff“. Daher ist das aktuelle Hauptschweißobjekt die Kombination „transparenter Kunststoff + schwarzer Kunststoff“, „transparenter Kunststoff + transparenter Kunststoff“.
Da die meisten transparenten Kunststoffe im 800-nm-1100-nm-Band eine hohe Durchlässigkeit und geringe Lichtabsorption aufweisen, hat Nuffield auf dieser Grundlage einen 980-nm-Halbleiterlaser auf den Markt gebracht, der ein hochpräzises Steuerungssystem in einer kompakten Struktur integriert und einfach zu bedienen ist. Es nutzt fortschrittliche Halbleiterlasertechnologie, um einen Nahinfrarotlaser mit einer Mittenwellenlänge von 980 nm auszugeben. Die Laserenergie dieser Wellenlänge durchdringt transparente oder semitransparente Kunststoffoberflächen, wird von den unteren Schichten absorbiert und in Wärme umgewandelt, mit der sich präzise und effiziente Kunststoffschweißungen realisieren lassen. Der Laser verfügt über eine hohe elektrooptische Umwandlungseffizienz, bietet eine kontinuierliche Laserleistung und die Leistungsstufe kann je nach den Anforderungen des Schweißprozesses ausgewählt werden und reicht von einigen Watt bis zu Hunderten von Watt einstellbarer Leistung, was eine Anpassung ermöglicht Dabei geht es um das Verschweißen von großflächigen Hochgeschwindigkeits-Kunststoffbauteilen.
Die eigentliche Anwendung des Laser-Kunststoffschweißens umfasst nicht nur den Laser selbst, sondern auch den Schweißkopf und die Schweißvorrichtung. Bei der Verwendung von 980-nm-Halbleiterlaser-Kunststoffschweißen werden die ersten beiden Teile mit Hilfe von zusammengebauten Vorrichtungen verschweißt. Das Grundprinzip des Schweißens besteht darin, dass der Schweißkopf den Laserstrahl durch die obere Schicht aus transparentem Kunststoff ausgibt und kontrolliert des Programms genau auf die untere Schicht der zu verschweißenden Kunststoffteile projiziert; Die untere Kunststoffschicht absorbiert nach dem Schmelzen ein hohes Maß an Fokussierung der Laserenergie und sorgt dafür, dass die oberen und unteren Schichten der beiden Kunststoffschichten die Kontaktfläche des Wärmeaustauschs vollständig aufschmelzen und miteinander verbinden , in einem gewissen Maß an externer Unterstützung, nach dem Abkühlen, um eine Schweißnaht zu bilden, schließen Sie die endgültige Schweißung ab.
Schweißen von Kunststoffbauteilen von Leiterplatten.
Gleichzeitig kann es mit Hilfe eines speziellen Steuerungssystems eine präzise Wärmekontrolle und lokale Erwärmung beim Durchstrahlschweißen realisieren, eine gleichbleibende Schweißqualität gewährleisten, negative Auswirkungen auf die umgebenden Materialien vermeiden und wird häufig zum Schweißen von Präzisionskunststoffen eingesetzt Teile in den Branchen Automobilteile, medizinische Geräte, elektronische Komponenten usw.
PC+ABS-Kunststoffschweißtest
Um die Qualität der Schweißnaht und eine ausreichende Schmelztiefe sicherzustellen, ist es in der Praxis auch erforderlich, das Verhältnis zwischen Schweißgeschwindigkeit und Laserleistung zu berücksichtigen, um das optimale Prozessfenster zu finden.
Zum Schweißen von PC und ABS-Kunststoff werden die ersten beiden Kunststoffteile gestapelt in den Träger gelegt und mithilfe von Vorrichtungen eine Druckspannung ausgeübt.
Stellen Sie die Laserausgangsleistung auf 300 W ein, stellen Sie die Schweißgeschwindigkeit auf 20 mm/s ein (bis zu 10,000 mm/s), die beiden Kunststoffschichten sind erfolgreich geschweißt, die Schweißnaht ist gleichmäßig, die Schweißnahtbreite ist moderat und die Versiegelung ist gut gut und die Festigkeit des Zugfestigkeitstests entspricht den Anforderungen.
Die Ausgangsleistung des Lasers bleibt unverändert bei 300 W. Wenn die Schweißgeschwindigkeit auf 10 mm/s eingestellt wird, sind die beiden Kunststoffschichten erfolgreich geschweißt, die Schweißnaht ist gleichmäßig, die Schweißnahtbreite ist gut und die Schweißnaht ist gut abgedichtet. Aufgrund der hohen Temperatur des Schmelzbades kann es jedoch zu einer teilweisen Materialzersetzung kommen, was zu einer Verringerung der Festigkeit der Schweißnaht führt.
Wenn die Leistung auf 200 W und die Schweißgeschwindigkeit auf 20 mm/s eingestellt ist, ist die Breite der Schweißnaht mäßig, die Verschmelzung gut, die Versiegelung gut und die Zugfestigkeit ist geringer als die der Schweißnaht bei hoher Leistung .
Vorteile des Laserschweißens
Das Laserschweißen ähnelt dem Schmelzklebeverfahren, die Vorteile des ersteren liegen jedoch klarer auf der Hand:
Erstens können hohe Präzision, der kleine Punkt des Lasers und die hohe Gleichmäßigkeit die kleinsten Schweißteile genau ausrichten, die Laserenergie schnell in die zum Schweißen erforderliche Energie umwandeln, um Präzisionsschweißen zu erreichen, und die Schweißeffizienz erheblich verbessern. In Kombination mit dem professionell gestalteten Schweißkopf wird sichergestellt, dass die Laserenergie vollständig im Schweißbereich absorbiert wird, wodurch die Festigkeit der Schweißnaht gewährleistet wird.
Zweitens kann durch die kleine Wärmeeinflusszone eine thermische Schädigung der Kunststoffoberfläche während des Schweißvorgangs vermieden werden, wodurch die Transparenz und das Finish des Materials erhalten bleiben. Dadurch behalten die Produkte nach dem durchscheinenden Schweißen nicht nur ihr ursprüngliches Aussehen bei, sondern erhöhen auch die Festigkeit der Struktur.
Drittens löst es den Widerspruch zwischen Schweißgeschwindigkeit und Schweißqualität bei herkömmlichen Schweißmethoden und kann großflächige Schweißungen in kurzer Zeit durchführen, was die Produktionseffizienz erheblich verbessert. Ein Schweißvorgang, der ursprünglich mehrere Stunden dauerte, kann jetzt problemlos in nur wenigen Minuten oder mehreren zehn Minuten abgeschlossen werden, was viel Zeit und Kosten spart.
Darüber hinaus vermeidet der berührungslose Schweißvorgang die durch die herkömmliche Verbindungsmethode erzeugten mechanischen Belastungen und Vibrationen, schützt die Integrität der Kunststoffoberfläche und gewährleistet außerdem die Präzision der Schweißnaht mit einer engeren und zuverlässigeren Verbindung zwischen den Materialien und eine hervorragende Abdichtung, die den Anforderungen an Wasserdichtigkeit, Staubdichtigkeit und andere hochwertige Produkte entspricht.
Schweißen von Kunststoffteilen im Automobilbereich.
Zusammenfassung
Derzeit haben 980-nm-Halbleiterlaser ein starkes Marktpotenzial und einen starken Anwendungswert gezeigt. Sie sind ein Kunststoffschweißwerkzeug, insbesondere beim Kunststoffschweißen in der Automobilindustrie, mit dem eine hohe Effizienz und Stabilität des Schweißeffekts erzielt werden sollen. Im Innenbereich kann es zum Schweißen von Instrumententafeln, Mittelkonsolen usw. verwendet werden. Schweißen; Beim Schweißen von Außenteilen lassen sich problemlos Türgriffe, Lampen usw. schweißen; Beim Schweißen elektronischer Automobilteile eignet sich auch der 980-nm-Halbleiterlaser hervorragend. Er kann für viele elektronische Komponenten zum Kunststoffschweißen verwendet werden und verbessert die Festigkeit der Verbindung und Abdichtung erheblich, um die Stabilität und Zuverlässigkeit jeder Komponente sicherzustellen. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Funktionen werden 980-nm-Produkte in Zukunft ein breiteres Anwendungsspektrum eröffnen.
