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光束整形:促进激光塑料焊接的发展

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-06-24 14:46:33 * 浏览: 1
激光聚合物焊接是一种焊接塑料零件而无振动,接触且非常精确的方法。今天,有四种比较成熟的激光传输焊接方法(图1)。在型材焊接中,将激光束投射到待焊接的工件上,然后沿着待焊接区域的轮廓扫描激光束,从而将两个夹紧的塑料部件的扫描区域熔化并连接在一起。在准同步焊接中,两个扫描镜以非常高的速度沿着轮廓多次偏转激光点。在该方法中,几乎同时完成整个图案的加热和连接。在同步焊接中,完全相同形状的图案轮廓被激光束熔化并同时连接。在掩模焊接中,线性激光束穿过反射掩模,并且掩模的阴影区域下方是不需要连接的区域。具有M形强度分布的圆形平顶梁在型材焊接和准同步焊接中,玻璃纤维的端面相应地放大并成像到工件上。通常是平顶梁。然而,当沿着焊接轮廓连续引导圆形平顶梁时,将导致在引导方向上的不均匀能量输入,即中间能量输入高于边缘。因此,在激光焊接的聚合物中使用圆形平顶强度光束导致在焊接过程中沿焊接方向的温度分布不均匀。这限制了流程窗口。对于轮廓焊接和准同步焊接,M形点强度的分布更加方便。顾名思义,M形强度分布的圆形平顶光束在边缘处以比中间位置更高的强度对工件上的光斑成像。这确保了在焊接过程中沿焊接方向的均匀温度分布。图2显示了含有0.5wt%炭黑的聚丙烯中M形强度分布的点和相应的热影响区。这里的透热深度指的是沿着光束指向的方向的透热深度。