PBT激光焊接難點

塑料激光焊接技術要求上層塑料可以穿透激光，下層塑料要能吸收激光能量。對于PBT材料的塑料激光焊接，使用最多的組合是本色PBT+黑色PBT黑色PBT+黑色PBT本色的PBT塑料不管是否添加了玻纖，均可以穿透激光；黑色的PBT塑料如果要作為穿透件，需要使用特殊牌號的PBT材料。PBT屬于半晶材料，不適宜采用808nm波長的激光進行激光塑料焊接。對于部分牌號的PBT材料，940nm和980nm的激光穿透率非常低，對于1mm厚度的PBT塑料，激光的穿透率可能會低于10%，非常不利于激光焊接。在實驗室測試環境中，以巴斯夫Ultradur系列PBT黑色激光穿透試片為例，1mm厚度的試片可以得到比較好的工藝窗口及焊接結果；而2mm厚度的試片工藝窗口則明顯下降。如果使用PBT材料設計汽車電子類產品，塑料激光焊接的設計準則對于激光穿透件的厚度建議為低于1.5mm。PBT材料除了激光穿透率低以外，還存在材料表面非常容易吸收激光能量而導致在激光塑料焊接的過程中燒傷。針對PBT材料激光穿透率低的問題，德國巴斯夫、日本松下等國外公司都推出了針對塑料激光焊接的高穿透率PBT材料。然而，在實際的規模生產中，PBT上蓋被激光灼傷的現象也時有發生。 黑色的PBT塑料如果要作為穿透件，需要使用特殊牌號的PBT材料。安徽塑料激光焊接PBT按需定制

PBT簡介    

PBT理化特性   PBT為乳白色半透明到不透明、結晶型熱塑性聚酯。具有高耐熱性、韌性、耐疲勞性，自潤滑、低摩ccp PBT擦系數，耐候性、吸水率低，只有為0.1%，在潮濕環境中仍保持各種物性（包括電性能），電絕緣性，但體積電阻、介電損耗大。耐熱水、堿類、酸類、油類、但易受鹵化烴侵蝕，耐水解性差，低溫下可迅速結晶，成型性良好。缺點是缺口沖擊強度低 ，成型收縮率大 。故大部分采用玻璃纖維增強或無機填充改性，其拉伸強度、彎曲強度可提高一倍以上，熱變形溫度也大幅提高。可以在140℃下長期工作，玻纖增強后制品縱、橫向收縮率不一致，易使制品發生翹曲。   PBT燃燒鑒別   不易燃燒，燃燒時無液體流下，離開火焰后在5秒鐘內熄滅，（相似于PC）   安徽塑料激光焊接PBT按需定制PBT應用建筑領域：用于制作絕緣材料、隔熱材料等。

塑料材料的基本特性塑料的主要成分是樹脂。樹脂是指尚未和各種添加劑混合的高分子化合物。塑料的基本性能主要決定于樹脂的本性，但添加劑也起著重要作用。塑料中樹脂含量一般在40%以上，100%的樹脂塑料相對較少，如有機玻璃、聚苯乙烯等。同時，為滿足巨大的塑料市場，除天然樹脂外，合成樹脂儼然成為較為有效的塑料原料獲取方式，是兼備或超過天然樹脂固有特性的一種樹脂。塑料材料的基本特性：大多數塑料質輕，化學性穩定，抗腐蝕能力強，不與酸、堿反應，防水防塵；耐沖擊性好，強度高；具有較好的透明性和耐磨耗性，部分帶光澤；絕緣性好，導熱性低、加工成本低，容易被塑制成不同形狀，成型性、著色性好；大部分塑料耐熱性差，熱膨脹率大，易燃燒；尺寸穩定性差，容易變形；多數塑料耐低溫性差，低溫下變脆，容易老化；可以用于制備燃料油和燃料氣，可以降低原油消耗；部分塑料易溶于溶劑。

PBT翹曲變形是收縮率的不同導致的，PBT材料也是如此，根據分析，我們發現主要有3種導致收縮率變化的關聯因素：1、冷卻不均-厚度方向上的收縮率差異如果制件的厚度較厚則會慢慢冷卻，導致收縮率變大，而如果較薄則會較快冷卻，導致收縮率變小；當零件兩側的溫度存在較大差異時，收縮差會在零件中生成彎矩。2、收縮不均-區域之間的收縮率差異由于澆口尺寸和位置（澆口設計）、流動距離和時間（工藝設置）、冷卻系統設計等原因，導致注塑壓力損失有差異，成型時施加壓力的方式有時也會有不同，導致收縮率不均。3、取向效應-平行和垂直于材料取向方向上的收縮率差異一般來說，纖維取向是纖維增強制件翹曲變形的主要原因。纖維的取向方向收縮率較小，與纖維成直角的方向收縮率較大。另一個解決PBT材料在激光焊接過程中燒傷的有效途徑是采用特殊設計的夾具。

PBT阻燃性能方面

純PBT垂直燃燒等級只能達到HB級，易燃燒且燃燒時連續滴落，火焰容易蔓延，其在汽車、電子電器和紡織等方面的應用受到限制。常添加鹵系阻燃劑和無鹵阻燃劑對PBT進行阻燃改性。鹵系阻燃劑燃燒時釋放含鹵化氫有毒煙霧對人類健康和生態環境有危害，歐盟已禁用部分鹵系阻燃劑。對PBT進行阻燃改性時主要采用磷系阻燃劑和無機阻燃劑。使用無機阻燃劑改性時，添加含量過多會導致材料的力學性能下降；但磷系阻燃劑沒有此缺陷，且具有低煙、低毒、高阻燃的優良特性。磷系阻燃劑通常與含氮化合物協同作用達到更高效的阻燃體系。磷系阻燃劑在燃燒過程中生成磷酸酐使可燃物脫水碳化，炭層能夠降低熱傳導，延緩或阻止可燃氣體的產生，且磷酸酐受熱后形成熔融物覆蓋在可燃物表面，阻礙可燃性氣體釋放。除了傳統阻燃劑，目前還有在PBT材料中加入納米填料改善其阻燃性能和抗滴落性能，且不損壞其加工性能。常用的納米材料主要為納米金屬氧化物聚合物和碳族納米復合材料。 選擇PBT料時需要考慮以下因素：有無負荷、溫度要求、成本因素、使用場景。河南汽車塑料激光焊接PBT材料區別

下層塑料需要能夠吸收激光能量。對于PBT材料，通常使用的是本色PBT與黑色PBT的組合。安徽塑料激光焊接PBT按需定制

塑料激光焊接常用焊接方法在實際應用中，塑料激光焊接有幾種常用的工藝方法：

順序型周線焊接：激光沿著塑料焊接層的輪廓線移動并使其熔化，將塑料逐漸粘結在一起。主要用于規則外形且有焊接速度要求的零件。

同步焊接：使用帶有多個激光口的激光發射器，通過光學器件調整激光束的方向和形狀；激光束通過程序引導，沿著焊接層的輪廓線焊接，使整個輪廓線同時熔化并粘結在一起。主要用于焊接面積較大，且焊接一致性要求較高的零件。

掃描焊接：又稱準同步焊接，綜合了上述兩種焊接技術。利用光學器件產生高速激光束，沿著待焊接的部位移動，使得整個焊接處逐漸發熱并熔合在一起。此方案對于激光發射設備要求較高。

照射掩膜焊接：通過預先制作的模板遮擋無效區域的激光束，只暴露出精確的焊接部位，對焊接區域進行熔化，實現焊接過程。這種焊接技術精度高，是目前應用較廣的激光焊接技術，設備通用性強，模板制作簡單、成本低，可以實現低至10μm的高精度焊接。 安徽塑料激光焊接PBT按需定制

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