塑料激光焊接过程中的质量监控

2019-07-10 22:13:59

塑料激光焊接工艺是一个系统工程，工艺的成功导入涉及到材料、注塑、设备、夹具、焊接工艺等方方面面的因素。塑料激光焊接工艺成功的一个重要的因素是质量监控，而激光塑料焊接的质量监控牵涉到焊接前、焊接过程中以及焊接后的质量监控。本文主要讨论塑料激光焊接过程中的质量监控方法。

塑料激光焊接的质量监控主要通过各种传感器来实现，根据不同的激光塑料焊接工艺，可以采用温度传感器、力传感器、或者位移传感器来实现焊接过程中的质量监控。

温度传感器（温度计）

对于轮廓焊接或者准同步塑料激光焊接工艺，一种常用的焊接过程质量监控的方式是采用温度计进行实施监控，这种温度计通过红外的方式实时探测焊缝融区的温度来记录温度曲线。需要注意的是，温度计探测的焊缝融区的温度值是校准值。因为焊缝处融化的塑料散发出来的温度红外信号是不同波段往四处散发的，而能被温度计捕获的信号只是其中的一部分。同时，焊缝处的温度信号通过上工件会有损耗，达到温度计的信号已经不是原始的融区温度信号。

塑料激光焊接过程所记录下来的温度曲线会和设定的标准曲线的上下限进行对比，如果所记录的温度曲线上有超过所允许的最大极限值，就可以判定所焊接的工件不合格。

在塑料激光焊接过程中，温度计的使用必须先要验证其可行性。对于部分半晶材料，特别是激光穿透件较厚的情况，一定要提前确认该产品在塑料激光焊接过程中能发射足够的温度信号给温度计。如果温度信号较弱，或影响噪点太多，都会影响整体的监控性能及效果。

位移传感器

对于准同步焊接塑料激光焊接工艺，由于焊接筋在焊接过程中会塌陷，因此可以简单通过监测焊接筋的塌陷进行质量监控，对于焊接筋塌陷的监控可以通过位移传感器来实现。

位移传感器监测塑料激光焊接过程中焊接筋的塌陷是汽车零部件行业通用的质量监控方法，这种质量监控手段非常容易实现。同时，通过焊接筋的塌陷量，可以有效补偿注塑工件的注塑误差以及夹治具加工装配导致的误差。

在准同步塑料激光焊接过程中，通过焊接筋熔塌量的监测也可以实现开环的质量监控以及闭环的过程监控，其质量监控手段有多种多样，需要依据不同的应用进行探讨。

激光塑料焊接技术的质量监控所能监控的对象多种多样，除了上文提到的被大规模采用的监控焊接温度以及监控焊接筋塌陷量以外，还可以采用多种对象进行监测，特别对于整个焊接过程的监测，可以选择监控激光实时功率、压力、合模夹具位置等对象.

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