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激光透射焊接與光束整形在激光塑料焊接中的應用

2474220 2017-10-19 | rar | 0.40 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

　　激光聚合物焊接是一種無振動、非接觸且非常精確的焊接塑料部件的方式。如今，激光透射焊接有四種較為成熟的方法（圖1）。在輪廓焊接中，一束激光投射到待焊接工件上，接著激光束沿著待焊接區(qū)域的輪廓掃描一周，兩個夾緊的塑料部件上被掃描的區(qū)域由此被融化并連接在一起。在準同步焊接中，兩個掃描鏡以非常高的速度沿著輪廓多次偏轉激光光斑。在這種方法中，整個圖案的加熱和連接幾乎是同步完成的。在同步焊接中，完全相同形狀的圖案輪廓被激光光束融化并同時連接。在掩膜焊接中，線狀的激光束穿過反射掩膜，掩膜的陰影區(qū)下方是不需要連接的區(qū)域。

　　M形強度分布的圓形平頂光束

　　在輪廓焊接和準同步焊接中，玻璃光纖末端面被相應地放大成像到工件上。通常情況下為平頂光束。不過，圓形平頂光束沿著焊接輪廓進行連續(xù)引導時，將造成引導方向上不均勻的能量輸入，即中間的能量輸入比邊緣的要高。因此，在激光焊接聚合物中使用圓形平頂強度光束會使得焊接過程中沿著焊縫方向的溫度分布不均勻。這就對工藝窗口造成了限制。

　　對輪廓焊接和準同步焊接來說， M形光斑強度的分布更為方便。顧名思義，M形強度分布的圓形平頂光束成像在工件上的光斑在邊緣的強度要高于中間位置。這就能確保焊接過程中沿著焊縫方向的溫度分布均勻。圖2顯示了含有0.5wt%碳黑的聚丙烯中的M形強度分布的光斑和相應的熱影響區(qū)。這里的透熱深度是指沿著光束引導方向上的透熱深度。

激光透射焊接與光束整形在激光塑料焊接中的應用