隨著汽車行業越來越多的有連接,密封功能的產品由塑料件擔當,作為一種精確,迅速,靈活和高清潔度的連接方案,塑料件的激光焊接被廣泛的應用。
激光焊接作為塑料和塑料之間的一種焊接工藝,其優勢在于精確的能量輸入,低熱傳導延遲和高焊接強度。隨著零件結構的日益復雜和高集成性,相比傳統連接技術,激光焊接工藝也致力于達到更高質量的焊接面。
1 激光焊接的原理
激光焊接的原理是光束穿透上方部件,被下方的部件所吸收。產生的熱量熔化了下方部件的表面,而上方部件的表面也通過熱傳導而熔化,從而在兩個部件之間形成材料焊接口。
圖 解激光焊接原理
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激光焊接的優勢
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通過精確的能量輸入,帶來精確的焊接效果
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更低的熱傳導延遲
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能夠焊接復雜的幾何面
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高焊接強度
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可以焊接高填充增強聚合物
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高清潔度的焊接面(沒有焊渣)
3 AKRO安科羅激光穿透材料
安科羅AKRO-PLASTIC旗下的AF-COLOR功能性色母粒公司,提供了多元化顏色的激光穿透材料方案。這些激光穿透材料顏色包括黑色,紅色,紫色,藍色和綠色。
配合安科羅AKRO-PLASTIC ICX創新改性與擠出技術,這些激光穿透規格覆蓋了尼龍6,尼龍66,尼龍612和PPA,同時這些規格的最高玻纖含量可以達到70%。
圖 激光焊接后的樣板在自然光和紅外光下的對比
圖 滿足激光穿透的多元化顏色
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AKRO安科羅對材料的激光穿透率保證
眾所周知,原材料批次和批次間的力學穩定性對注塑成型后的零部件性能至關重要,同樣,批次和批次間的激光穿透率也極大的影響了焊接的效果。如果激光穿透率過高,在相同的激光焊接設備功率下,會導致燒焦。如果激光穿透率過低,那么焊接效果會變差,影響了零件的焊接強度及密封性能。由于潛在風險之高,如何保證批次和批次間的激光穿透率,就成了重中之重。零件要求較高的情況下,客戶甚至會要求不同工廠使用完全相同的激光焊接設備,采用相同的功率及相同的材料,以保證最終產品的穩定性。AKRO安科羅采用來自LPKF Laser and Electronics AG公司的TMG 3激光穿透率測量儀,對材料的激光穿透率進行雙重保證
圖 LPKF Laser and Electronics AG公司的TMG 3激光穿透率測量儀
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雙重質量保證
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每批次測量色母的透光率
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每批次測量改性后粒子的透光率
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將色母或改性后的粒子,根據ISO 294-4標準,注塑成樣板 (60 mm. x 60 mm. x 2 mm,模具拋光表面)
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每5塊樣板為一組用于測試激光穿透率,每塊樣板取固定的5個測試點。激光穿透率為這5個點的平均值。這些樣板在測試之前,首先要在注塑完成后儲存在鋁箔包裝袋中放置24小時。
圖 樣板上固定的5個點
測得的激光穿透率數值,會與水分含量,斷裂拉伸強度,斷裂伸長率,拉伸彈性模量和灰分,共同體現在每批次的材質報告COA中。
圖 激光穿透材料的材質報告
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AKRO安科羅深入研究不同注塑工藝參數對激光穿透率的影響
激光透射率高的零件,可以給后續激光焊接提供更寬的加工窗口,因此穩定的較高的激光透射率更易于焊接,并可采用較低的激光功率從而更節能。但在塑料粒子注塑成零件的過程中,不同的工藝參數影響了零件的激光穿透率。
舉例Akromid? A3 GF40 1 LT black 為40%玻璃纖維增強聚酰胺6.6,在50℃模溫下,樣板的透光率可達31%,模溫升高至130℃后,透光率下降至23.9%。這是由于模溫升高后,樣板表層的結晶度增加,結晶度越高,晶粒更小,對激光束的反射和散射也就越高,激光穿透率下降。
圖 不同模具溫度對激光透射率的影響
AKRO安科羅針對不同的注塑工藝參數設定,進行深入研究,從而協助零部件制造商,生產出更優化的零件。
開德阜工程塑料(蘇州)有限公司于2005年在蘇州成立,是德國AKRO-PLASTIC GmbH的分公司。2010年,公司遷至江蘇吳江的新建工廠,生產以 AKROMID 為商標的 PA 6,PA 6.6,PPA , 以 AKROLOY 為商標的 PA 6.6/PPA 合金材料,以及配色產品。蘇州工廠的年設計產能為 20,000噸。該工廠所采用的ICX創新改性與擠出技術,是安科羅 AKRO-PLASTIC與其姊妹公司擠出機制造商FEDDEM共同開發出的一項不受生產場地,生產時間影響,能夠保障不同批次之間的產品品質一致性的技術。該技術由同種設備、外設技術及統一工藝流程組成,以確保產品的優異品質。
安科羅 AKRO-PLASTIC憑借其在工程塑料領域的綜合技術實力和協同能力為客戶創造價值:更靈活的滿足客戶在產品多樣化,生產本地化及應用定制化等多方面的需求。
更多安科羅 AKRO-PLASTIC公司信息可以登錄公司網站:www.akro-plastic.com。感謝您的關注!
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