【摘要】
塑料激光焊接技術(shù)是塑料透光與吸光融化塑料的結(jié)合。在這種連接過程中，塑料材料的透光率和吸光率是決定塑料產(chǎn)品是否采用激光焊接技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。那么如何檢查塑料材料的穿透率呢？以PA、PBT等塑料材料為例，看看如何檢測(cè)PA、PBT等激光塑料焊接過程中的激光穿透率。
塑料激光焊接技術(shù)是塑料透光與吸光融化塑料的結(jié)合。在這種連接過程中，塑料材料的透光率和吸光率是決定塑料產(chǎn)品是否采用激光焊接技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。那么如何檢查塑料材料的穿透率呢？以PA、PBT等塑料材料為例，看看如何檢測(cè)PA、PBT等激光塑料焊接過程中的激光穿透率。
尼龍、PBT等半晶材料的激光穿透率低于PC、PMMA等非晶材料。如果是黑色PA、PBT等含有玻璃纖維的材料，激光穿透率低。塑料激光焊接工藝的大規(guī)模生產(chǎn)激光焊接工藝的大規(guī)模生產(chǎn)至關(guān)重要。
激光穿透率
在塑料激光焊接過程中，當(dāng)激光照射上層穿透塑料表面時(shí)，部分激光會(huì)反射，部分激光會(huì)反射到塑料材料中；塑料材料中的一些激光會(huì)穿透塑料材料到達(dá)激光吸收層，而另一些激光會(huì)在塑料材料中發(fā)生復(fù)雜的光路變化：有些會(huì)被半結(jié)晶顆粒漫反射，有些會(huì)被材料吸收，有些會(huì)被材料吸收。經(jīng)過各種反射后，它將返回空氣或進(jìn)入吸收層材料。在實(shí)際生產(chǎn)中，激光通常進(jìn)入上層塑料，因此我們可以簡(jiǎn)單地分為：部分激光被反射（R），部分激光被吸收（A），部分激光被吸收（A）。激光穿透上層塑料到吸收層（T）。以上T+A+R=1。
激光透過率的檢測(cè)方法
1.用激光功率計(jì)直接測(cè)試
對(duì)于已經(jīng)擁有塑料激光焊接設(shè)備的客戶，可以直接使用激光功率計(jì)來測(cè)試塑料材料的激光穿透率。首先，使用激光功率設(shè)置讀數(shù)P0觸發(fā)激光并讀取激光功率計(jì)。然后，同樣設(shè)置的激光穿透需要測(cè)試的塑料材料，功率計(jì)獲得第二值PP。激光穿透T=PP/P0。這種檢測(cè)方法相對(duì)簡(jiǎn)單，但缺點(diǎn)是激光穿透部分只能檢測(cè)到平板工件。
2.用光度計(jì)進(jìn)行檢測(cè)
在光度計(jì)的幫助下，透射率T通過不同輻射通量產(chǎn)生的兩個(gè)電信號(hào)的比率來確定。簡(jiǎn)單地說，它使用了一個(gè)800-1000nm的發(fā)光二極管輻射極低的激光瓦（5mw），MW激光穿透被激光穿透被檢測(cè)對(duì)象。取下塑料片后，由另一側(cè)的光度探測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)。光度探測(cè)器產(chǎn)生的電信號(hào)與發(fā)光二極管的輻射激光量成比例。這個(gè)比例值是測(cè)量的激光穿透率。該測(cè)試方法廣泛應(yīng)用于市場(chǎng)上，其缺點(diǎn)也很明顯：一方面，由于輻射端發(fā)出的激光功率很小，傳感器在穿透測(cè)試材料后接收到另一端。輻射量小，因此檢測(cè)值非常不準(zhǔn)確或根本無(wú)法檢測(cè)到激光穿透率。另一方面，該檢測(cè)方法只能檢測(cè)到一點(diǎn)，不足以解釋塑料焊接區(qū)域的激光穿透率。
3.使用全光譜檢測(cè)器
由于設(shè)備昂貴，沒有必要測(cè)試所有波長(zhǎng)光對(duì)塑料材料的穿透率。這種檢測(cè)方法在實(shí)際生產(chǎn)中很少使用，通常廣泛應(yīng)用于科研機(jī)構(gòu)或塑料材料制造商。
4.全焊縫掃描塑料激光穿透測(cè)試儀
推薦的激光穿透檢測(cè)方法是使用掃描相機(jī)設(shè)備進(jìn)行激光穿透檢測(cè)。該設(shè)備采用與激光塑料焊接波長(zhǎng)相同的激光源，可準(zhǔn)確測(cè)量待檢塑料制品的激光穿透率。同時(shí)，塑料激光穿透探測(cè)器可以拍照掃描整個(gè)焊縫，以獲得整個(gè)焊接區(qū)域的激光穿透率和注塑缺陷。在某些應(yīng)用中，焊縫的質(zhì)量甚至可以在塑料激光焊接后檢查，作為質(zhì)量監(jiān)測(cè)的手段之一。
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