PBT塑料的激光焊接

2019-07-11 21:41:43

材料介绍

PBT为乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯。由于PBT具有耐热性、耐候性、耐药品性、电气特性佳、吸水性小、光泽良好，广泛应用于电子电器、汽车零件、机械、家用品等。

PBT激光焊接难点

塑料激光焊接技术要求上层塑料可以穿透激光，下层塑料要能吸收激光能量。对于PBT材料的塑料激光焊接，使用最多的组合是

1. 本色PBT+黑色PBT

2. 黑色PBT+黑色PBT

本色的PBT塑料不管是否添加了玻纤，均可以穿透激光；黑色的PBT塑料如果要作为穿透件，需要使用特殊牌号的PBT材料。PBT属于半晶材料，不适宜采用808nm波长的激光进行激光塑料焊接。对于部分牌号的PBT材料，940nm和980nm的激光穿透率非常低，对于1mm厚度的PBT塑料，激光的穿透率可能会低于10%，非常不利于激光焊接。在实验室测试环境中，以巴斯夫Ultradur系列PBT黑色激光穿透试片为例，1mm厚度的试片可以得到比较好的工艺窗口及焊接结果；而2mm厚度的试片工艺窗口则明显下降。如果使用PBT材料设计汽车电子类产品，塑料激光焊接的设计准则对于激光穿透件的厚度建议为低于1.5mm。PBT材料除了激光穿透率低以外，还存在材料表面非常容易吸收激光能量而导致在激光塑料焊接的过程中烧伤。
针对PBT材料激光穿透率低的问题，德国巴斯夫、日本松下等国外公司都推出了针对塑料激光焊接的高穿透率PBT材料。然而，在实际的规模生产中，PBT上盖被激光灼伤的现象也时有发生。

如何激光焊接PBT塑料

使用高穿透率的PBT材料是解决PBT材料焊接时表面烧伤的最佳途径，进口料比如巴斯夫公司的Ultradur系列，国产的如ECOT LEW系列等材料。
另一个解决PBT材料在激光焊接过程中烧伤的有效途径是采用特殊设计的夹具，在塑料激光焊接过程中，通过不断对穿透件焊缝表面冷却来降低烧伤的可能性。
工欲善其事，必先利其器。好的激光塑料焊接设备也可以降低PBT塑料在激光焊接过程中烧伤的概率。进口的塑料激光焊接设备采用高亮度的光源，光束质量好。有些塑料激光焊接设备供应商还有特殊的光斑整形技术，使得光斑的分布形态以及能量密度分布更适合PBT塑料的激光焊接。另外，现今设备拥有焊接过程监控及质量监控，可以通过焊接温度的闭环监控，使得PBT表面烧伤的概率大大降低。

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