塑料激光焊接的焊接強(qiáng)度怎么樣？

對(duì)于不同的產(chǎn)品和客戶，質(zhì)量要求可能會(huì)有所不同。大多數(shù)產(chǎn)品都有焊接強(qiáng)度和外觀要求，以及一些氣密性要求。本文首先介紹了塑料激光焊接質(zhì)量控制的三個(gè)階段，然后重點(diǎn)介紹了塑料激光焊接距離測(cè)量和溫度測(cè)量。

從外部購(gòu)買或自制塑料件需要進(jìn)行以下檢查：

★尺寸公差;

★激光透色率;

★熔化特性;

使用專用儀器進(jìn)行檢查或提交專業(yè)第三方進(jìn)行檢查。在大多數(shù)情況下，對(duì)不同批次的新樣品零件和零件進(jìn)行抽樣檢查。

根據(jù)設(shè)備功能，可進(jìn)行以下測(cè)量：

★測(cè)量激光功率;

★測(cè)量激光模塊的電流和電壓;

★溫度測(cè)量;

★測(cè)量焊接距離;

根據(jù)測(cè)量結(jié)果是否反饋到焊接過程中，可分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。開環(huán)控制，數(shù)據(jù)可以檢查和分析焊接質(zhì)量。閉環(huán)控制，數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)反饋控制焊接過程，如只有在達(dá)到設(shè)定的焊接深度后才停止焊接。

焊接完成后，可在下一道工序中進(jìn)行檢測(cè)，以保證焊接質(zhì)量。根據(jù)產(chǎn)品的功能要求，常見試驗(yàn)如下:

★壓力或真空密封試驗(yàn)。

★機(jī)械拉/壓力試驗(yàn)。

★焊縫截面圖像分析。

此外，批量生產(chǎn)中的焊接強(qiáng)度應(yīng)隨機(jī)定期提取破壞性試驗(yàn)。

測(cè)量焊接距離(坍塌位移)。

在同步和準(zhǔn)同步激光焊接過程中，一圈焊縫同時(shí)軟化或液體，部分熔膠通過施加的夾緊力擠出并連接。在此過程中，上部件向下移動(dòng)，焊接距離/坍塌距離通常為0.1-0.4mm。

典型的激光焊接坍塌位移曲線如上圖所示。首先，由于塑料的熱膨脹，它會(huì)檢測(cè)到一個(gè)小的上升。一旦塑料完全熔化，液體熔化材料就會(huì)擠出焊縫，焊縫下的塑料就會(huì)進(jìn)一步熔化，焊接深度就會(huì)增加。當(dāng)激光關(guān)閉時(shí)，坍塌不會(huì)立即停止。焊縫處的熔化材料會(huì)冷卻和固化，然后觀察到一個(gè)小而滯后的位移。

坍塌位移可彌補(bǔ)塑料零件的變形和裝配間隙，保證焊縫一周完整無間隙，提高強(qiáng)度和密封性。

非接觸式溫度測(cè)量。

高溫計(jì)測(cè)量表面的熱輻射。物體越熱，熱輻射越多，波長(zhǎng)越短。如果高溫計(jì)校準(zhǔn)了標(biāo)準(zhǔn)溫度的輻射源，則可以獲得準(zhǔn)確的溫度值。

如果沒有校準(zhǔn)，溫度測(cè)量值就會(huì)偏低。

更有趣的是，在100-400℃的溫度范圍內(nèi)，塑料焊接熱輻射的紅外波長(zhǎng)約為幾微米。

在激光塑性焊接中，焊縫不在上部表面，而是在兩部分之間，因此熱輻射受上部影響。長(zhǎng)波長(zhǎng)的紅外輻射被上部吸收，無法到達(dá)上部表面。因此，溫度測(cè)量只能使用短波長(zhǎng)。常用的溫度檢測(cè)元件是半導(dǎo)體光電二極管。

由于熱輻射部分被上述部分吸收，無法獲得絕對(duì)溫度，只能獲得相對(duì)溫度信號(hào)。該信號(hào)可與焊接OKAY部件的信號(hào)進(jìn)行比較。

如果你想獲得絕對(duì)的溫度值，高溫計(jì)必須特別校準(zhǔn)相同類型的塑料和相同厚度的零件。在實(shí)際工作中，不會(huì)做這樣的校準(zhǔn)，只是對(duì)相對(duì)溫度信號(hào)的比較分析。