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光纤激光焊接機对医疗聚合物焊接

发布时间:2016-11-24 | 来源:星鴻藝激光焊接运营部 | 分享:


     因掺铒和掺铥光纤激光器的发射频谱范围为1.4-2.0μm,多年前它们已被广泛应用于医疗和航空领域。山猫体育直播知道,许多聚合物在这些波长范围内吸收率较高,但最近验证,这一水平的吸收率可用于焊接一系列的半透明和全透明的聚合物,同时可以使焊缝在肉眼看来光学透明。

光纤焊

  實驗工作

  最初的系列測試通過在不同厚度的常用高分子樹脂上進行可控的焊接,然後鑒定出功率、光斑大小、作用時間。選取一定的光斑尺寸和平均功率,並且在衡量不同種類不同厚度的透明聚合物吸收性的期間,不會發生熔融。這種在波長爲1540nm和1940nm下進行得靜態作用試驗,可以計算出其吸收率(見下表1)。

激光焊聚合物

表1:波長爲1540nm和1940nm時透明聚合物的吸收率

  隨著材料和摻铥激光束的作用時間增加,可以很清楚看到材料主體部分有一定深度的熔融。隨著激光束和工件之間的相對運動,可控焊接的深度即取決于激光功率和位移速度。這一基本的關系幾乎適用于所有焊接加工過程。當兩層透明聚合物固定在一起,是有可能通過調節焊接速度而實現搭接焊的。圖1顯示的是一次穿透多層聚丙烯的光學透明焊接。

光纤激光焊

圖1:穿透焊接多層聚丙烯

  摻铥光纖激光器中的熱量輸入的比率得到嚴格控制,這使得輸入接合面的熱量也受到嚴格控制。進一步試驗證明對接焊和搭接焊能形成光學透明的接合面,這種技術也可以應用于其他多種接合面結構,例如填角焊、道釘焊、點焊,同時還可用于卷邊焊、端接焊、角焊和T形焊。實驗同時顯示多條焊道可以增加焊接深度和質量,多層聚合物薄膜同樣可以使用單一或多焊道技術焊接。這種焊接工藝有許多優點,最重要的一點是,不需要材料改性或其他紅外吸收層來增強聚合物對激光的吸收。

光纤激光器

 表2:預焊接速度數據

  總結

  實驗所得結果驗證了用于焊接透明聚合物的新型焊接技術,並再次肯定了光纖激光器技術取得快速的發展。

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