プラスチックレーザー溶接用の溶接シームの設計

環境保護がますます重視される時代に、工程のコストが大幅に下がり、特殊プラスチックのレーザー溶接がローカライズされ始めました。これらの3つの要因により、プラスチックレーザー溶接技術がますます頻繁に言及され、その応用が進んでいます。たとえば、自動車業界、医療業界、家電業界、電子機器業界でのアプリケーションは、誰もが知っているように徐々に存在しています。 溶接技術の適用において、溶接品質を考慮するための鍵は、溶接シームの検査、溶接シームの美しさ、シール性、耐老化性、および機械的性能の耐衝撃性などにあります。プラスチックレーザー溶接用の溶接シームのシンプルなデザイン。はじめに。

1.溶接部品の設計に関する基本要件

射出成形部品の溶接性能は、主に次の側面によって決定されます。

コンポーネントの設計要件;

使用される溶接プロセス。

パーツの素材;

パーツの構造。



溶接領域で溶接プロセス中に必要な溶接圧力を生成できるようにするには、使用する溶接プロセスに応じて溶接部品の構造を設計する必要があります。レーザー透過溶接では、レーザービームが溶接部に直接作用するように、レーザー透過部の透過率が高いことが求められます。半結晶性プラスチックや充填プラスチックを溶接する場合、部品の機械的特性を確保するために、レーザーの侵入深さをできるだけ浅くする必要があります。



2.レーザー透過溶接の基本原理

レーザー透過溶接では、レーザービームが上部透過部分を透過し、レーザーを吸収する下部を照射します。レーザーエネルギーは、吸収部分の染料または添加剤粒子によって吸収され、熱に変換されます。吸収部が溶け、熱伝導により上部透過部に熱が伝わります。溶接を開始する前に、2つの部品は外圧の作用下で互いに接触しています。溶接プロセス中、部品は局所的に加熱され、材料の熱膨張により追加の内部溶接圧力が提供されます。内部と外部の溶接圧力の複合作用の下で、2つの部品はしっかりと溶接されます。レーザービームと溶接部品の相対的な動きが溶接全体を形成します。







第三に、材料の光学性能要件

レーザー透過溶接では、2つの溶接部品の光学性能の要件が大きく異なります。溶接の前提条件は、1つの溶接部品のレーザー透過率が高く、別の部品のレーザー吸収率が高いことです。同時に、2つの溶接部品のレーザー反射率が高すぎないようにする必要があります。高すぎると、溶接領域の材料を溶かすために高いレーザーエネルギー密度が使用されます。





レーザー透過性プラスチックの性能



近赤外スペクトルでは、添加剤を含まない熱可塑性プラスチックは通常、高いレーザー透過率を示します。同時に、不透明な部分的に結晶性のプラスチック、着色されたプラスチック、および特殊な染料で着色された黒色のプラスチックも、十分なレーザー透過率を有する可能性があります。レーザー吸収剤を添加することにより、溶接部品は表面のレーザーエネルギーを吸収することができます。



第四に、溶接継手タイプの工学設計

部品の溶接領域の形状は、溶接作業の要件に従って設計する必要があります。溶接プロセスの選択、射出成形部品の形状、および2つの溶接部品の光学的および機械的特性によって、溶接継手のタイプが決まります。射出成形部品の重なり合う部品（ソケット、スロット、位置決め構造など）は、レーザー光源と溶接シームの間に配置できません。これにより、影が作成され、レーザーの透過が妨げられます。



レーザー透過溶接は、一般に2つの形式に分けることができます。溶接シーム変位と既存の溶接シーム変位なしです。



溶接過程で溶接シームの変位がない場合、溶接継手タイプは基本的に接着剤接合技術の継手タイプと同じです。



レーザー透過溶接プロセスでは、溶接シームの変位なしに高い溶接強度を得るには、2つの溶接部品の接触面が滑らかで均一である必要があり、溶接前に接合部のギャップを回避する必要があります。溶接する場合、2つの溶接部品を締め付け装置（空気圧締め付け装置など）でクランプする必要があります。リング状の部品の場合、2つの部品の締まりばめによってジョイントギャップを減らすことができます。



溶接変位を伴う溶接の場合、溶接部品の1つが変位を生成できる必要があります。設計時には、部品、補強材、仕切りの境界が溶接変位の発生を妨げることを避ける必要があります。また、部品を設計する際には、部品の外観を向上させるために、溶融プラスチックを保管するためのキャビティを設計する必要があります。

溶接プロセス中、締め付け装置がレーザービームの透過を妨げてはなりません。設計時には、締め付け装置と溶接部品の相対的な位置関係に特に注意してください。