激光塑料焊接質(zhì)量控制的三個(gè)階段

對(duì)不同的產(chǎn)品和顧客，質(zhì)量要求也會(huì)有差異。多數(shù)產(chǎn)品對(duì)焊接強(qiáng)度和外觀(guān)要求較高，有的產(chǎn)品有氣密性要求。本文介紹了激光焊接質(zhì)量控制的三個(gè)階段，著重介紹了焊接距離測(cè)量和溫度測(cè)量。

焊接前

在外部采購(gòu)或自己生產(chǎn)的塑料部件，需要下列檢驗(yàn)：

大小容許激光透過(guò)率熔融特性，需經(jīng)專(zhuān)門(mén)儀器檢驗(yàn)或第三方專(zhuān)業(yè)檢驗(yàn)。多數(shù)情況下，取樣是新打樣的，不同批次的零件。

焊接中

基于設(shè)備功能可以進(jìn)行下列測(cè)量：

將檢測(cè)結(jié)果反饋給焊接工藝，可分為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)?？捎^(guān)察和分析開(kāi)環(huán)控制焊接質(zhì)量。閉環(huán)控制，通過(guò)數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)反饋控制焊接過(guò)程，如僅當(dāng)焊接到設(shè)定的焊接深度。

焊接后

為確保焊接質(zhì)量，下一道工序都可以對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)。按照產(chǎn)品的功能要求，進(jìn)行以下通用測(cè)試：

壓強(qiáng)或真空密封試驗(yàn)機(jī)拉壓試驗(yàn)焊縫圖圖象分析另外，破壞性試驗(yàn)應(yīng)隨機(jī)定期抽取，以檢驗(yàn)批量生產(chǎn)的焊接強(qiáng)度。

焊接距離(崩塌位移)的測(cè)量

同步式激光焊接過(guò)程中，一圈焊縫同時(shí)軟化或液相結(jié)合，部分熔膠通過(guò)施加壓力擠壓連接。在這個(gè)過(guò)程中，上部向下移動(dòng)，焊接距離/塌陷距離一般為0.1-0.4mm。

從圖中可以看出，典型的激光焊接塌陷位移曲線(xiàn)。首先，因?yàn)樗芰系臒崤蛎?，有一個(gè)小的上升。當(dāng)塑料完全熔化后，液體熔體將被擠出焊縫，焊縫處的塑料會(huì)進(jìn)一步熔化，焊接深度會(huì)不斷增大。如果激光關(guān)閉，崩塌不會(huì)立刻停止。在焊接時(shí)，熔體會(huì)冷卻凝固，觀(guān)察到一個(gè)小的滯后位移。

崩塌位移可補(bǔ)償塑件變形及裝配間隙，確保焊縫一周內(nèi)完全無(wú)間隙，提高焊接強(qiáng)度和密封性。

無(wú)觸點(diǎn)測(cè)溫

測(cè)定表面發(fā)出的熱輻射。溫度越高的物體，輻射越多，波長(zhǎng)越短。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溫度輻射源進(jìn)行標(biāo)定后，可以得到精確的溫度值。

如果不進(jìn)行標(biāo)定，溫度測(cè)量值將偏低。

更為有意思的是，塑料焊接過(guò)程中所產(chǎn)生的紅外光波長(zhǎng)在100-400℃之間。

激光焊接塑料時(shí)，由于焊縫件的表面不是焊縫，而是兩個(gè)零件之間，因此，對(duì)熱輻射量的影響較大。紅外線(xiàn)長(zhǎng)波輻射被上部吸收，而不能到達(dá)上部表面。所以，溫度測(cè)量只能采用短波長(zhǎng)。一般采用半導(dǎo)體光電二極管進(jìn)行測(cè)溫。

熱輻射區(qū)因其被上層吸收而不能達(dá)到絕對(duì)溫度，只能得到相對(duì)的溫度信號(hào)。這一信號(hào)可以和同部分OKAY部分的焊接信號(hào)相比較。

若要得到絕對(duì)溫度值，高溫計(jì)必須特別校準(zhǔn)同一種塑料部件和厚度部件。實(shí)際上，并不進(jìn)行這種標(biāo)定，只是對(duì)相對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行對(duì)比分析。