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ABS和PMMA塑料材料可以使用激光焊接吗?焊接效果怎么样?

更新时间  2022-05-13 11:26 阅读

ABS塑料作为热塑性材料的一种,秉承热塑性材料的有点在激光投射焊接上,有着良好的焊接质量且易于控制,可以焊接微小的零部件等优点伸手广大群众的喜爱。尤其在汽车热塑性材料的应用上,塑料激光焊接已经成为了炙手可热的首选的加工方式。可惜的是,塑料激光焊接在国内应用还是非常少的,无论是研究还是产业化都还无法都国外相比,因此热塑性材料使用激光焊接这个工艺的应用与推广是非常有意义的。

不同材料的焊接方案是不一样的,例如。今天我们来讲一下,ABS以及PMMA塑料材料可以使用激光焊接吗?他的焊接效果怎么样?

ABS塑料

首先我们要考虑光与聚合物的相互之间的作用,还要想到塑料的热学性能(玻璃化转变温度、粘度、热导率、热膨胀性等)与金属不同,所以采用搭接的结果比较合适。

其次,还要确定材料之间的焊接方案,包括激光器的选择,焊接材料,夹具等对激光焊接质量的影响。经过实验表明,对于ABS以及PMMA材料的塑料焊接测试用,在有夹具夹持的条件下,可以用能量密度进行定量判定,当焊缝宽Φ=5mm,焊接速度v=5mm/s,能量密度ED=0.364j/mm²时,材料之间的焊接强度最高,焊接质量也最好,当ED<0.364j/mm²的时候,两种材料在界面处由范德华分子力粘在一起,并未焊牢;当ED∈(0.368,0.376)J/mm²,一般也认为是焊牢,但由于焊接功率大于最优焊接功率,造成少量的ABS的热分解,裂解产物又有少部分燃烧,因此形成小的黑色空洞,所以焊接强度下降;当ED大于0.376J/mm²,因激光功率过高,造成ABS大量的热分解,焊缝里形成很多连接在一起的黑色空洞,造成焊缝未焊牢,焊接强度明显下降。

在测试中我们发现,在不同的功率和热能转换数据测试中,不同的功率和速度会影响ABS以及PMMA塑料材料使用激光焊接焊接的强度。当然不同的颜色也会影响焊接强度,所以在材料上国外开发的不少材料会使用吸收对来帮助ABS材料以及其他材料更好的进行激光焊接强度。

 

本文引用论文 “PMMA/ABS热塑性塑料激光透射焊接机理和工艺的研究”,更多细节可搜索原文进行学习。

 


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