航空塑料激光焊接PBT按需定制

塑料激光焊接根据原理的不同可分为透射焊接与透明焊接，国内塑料激光焊接刚刚起步，尤其透明塑料激光焊接是塑料激光焊接的难点，仍停留在实验研究阶段，大多经过添加吸收剂进行焊接。同时由于材料本身的热膨胀扩张产生内部压力。内部压力与外部压力共同作用确保了两部分的坚固焊接。作为一种越来越受到产业链重视的技术，为何这两年被特别多的提及？首先在环保被越来越重视的时代塑料激光焊接有很多优势：绿色环保，无有毒气味和有害噪声焊缝美观、牢固、不透气不漏水，焊件表面完好无损在焊接过程中树脂降解少、产生碎屑少，符合食品医药行业要求与其他熔接方法比较，极大地减小了制品的振动应力和热应力，不会损坏产品内部的电子元器件，或振塌产品薄壁能够将多种类不同的塑料材料焊接在一起能够焊接复杂轮廓结构（透明焊接需要根据产品结构分析）薄壁结构、薄料结构的产品无刀具或工具损耗，只需要电源与气源。PBT耐化学性能：优异的耐腐蚀性能，不受酸、碱、油等化学品的影响。航空塑料激光焊接PBT按需定制

PBT薄壁制品需要更高的流动性：在电子电器、汽车电子工业领域，组件更薄是趋势，这就要求材料需要更高的流动性，才能以尽可能小的相应浇注器械的填充压力或合模力来实现型模的填充。利用低黏度的热塑性聚酯组合物也常常能实现更短的循环周期。另外，良好的流动能力对于例如质量分数超过40%的玻璃纤维和/或矿物质的高填充热塑性聚酯组合物来说也是非常重要的。解决方法：选择低分子量的PBT，但是分子质量降低会影响机械性能。借助流动促进剂如硬脂酸酯或褐煤酸酯，可以改善PBT流动性，但这类低分子质量酯会在产品加工和使用过程中渗出。对于需要增韧的PBT材料，增韧剂的加入一定会导致流动性下降，故而需要选择对流动性影响更小的增韧剂。加入具有特定结构的同类低分子聚酯，如CBT，CBT是一种具有大环寡聚酯结构的功能性树脂，与PBT具有很好的相容性，极少的添加量，就可以大幅度提高树脂的流动性,而几乎不影响力学性能。加入纳米材料，理想分散的纳米材料在PBT中起到一种类似于内润滑的作用，可以提高PBT的流动性，但纳米填料的分散是共混改性过程中的一大难点。广东冶金塑料激光焊接PBT材料区别PBT料的优越性能带来提高产品的防腐蚀性能，增加产品的使用范围的好处。

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。

塑料激光焊接原理激光焊接技术顾名思义，即通过激光产生高温溶解，对两件产品进行固定的技术。塑料激光焊接技术主要用于连接敏感性的塑料制品，例如PCB电路板、精密塑料零件电子感应器、真空塑料制品，以及无菌医疗器械等要求密封及洁净度高的塑料制品。利用激光焊接技术进行塑料零件焊接时，首先需要增加适当的外力将两个零件之间需要焊接的区域夹紧，调整适合零件材质的近红外线激光的波长，激光先透射过前面零件，被后面零件吸收并化为热能，从而将两个零件的接触表面熔化形成焊接区，完成焊接。现阶段可通过涂料技术简化焊接过程，即在前面零件末端增加可吸收近红外激光的涂层，激光透射过前面零件到达末端后被吸收，融化焊接区，实现焊接。此种方式对后面零件的塑料材质不做过多的限制，应用范围更广。目前的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表面烧伤的概率大幅度降低。

整体来看，改性PBT主要被应用于电子电器领域、汽车领域、照明领域和其他下游应用如光缆等。那么在众多应用领域之中，不同的改性PBT主要应用的下游也不尽相同：玻纤增强改性提升了PBT的机械性能，但是耐热性仍然不足，因此主要应用于计算机、灯具、厨房用具、电表外壳、齿轮等对材料刚性有要求但是无阻燃要求的应用场景。阻燃改性顾名思义，提升了PBT的阻燃性能，因此其应用于对阻燃要求较高的应用场景，如家电、汽车线束、变压器、电源开关等易漏电和电压变化较大的部件。合金共混改性PBT则主要应用于对尺寸和韧性要求高，或需要一定的耐化学性的应用场景，如汽车雨刮器固定器、后视镜边框，门把手等。对于部分牌号的PBT材料，940nm和980nm的激光穿透率非常低。江苏吸水性塑料激光焊接PBT性能

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。航空塑料激光焊接PBT按需定制

PBT材料注塑成型工艺

干燥处理：PBT材料在高温下易水解，因此加工前必须进行干燥处理。建议在空气中的干燥条件为120℃，6-8小时，或者150℃下干燥2-4小时。PBT材料湿度必须小于0.03%。

熔化温度：225~275℃，建议温度：250℃。

注射：中等（到1500bar）。注射速度：应使用尽可能快的注射速度（因为PBT的凝固很快）。

模具温度：对于未增强型的材料为40~60℃。要很好地设计模具的冷却腔道以减小塑件的弯曲。热量的散失一定要快而均匀。建议模具冷却腔道的直径为12mm。

流道：建议使用圆形流道以增加压力的传递（经验公式：流道直径=塑件厚度+1.5mm）。

浇口：可以使用各种型式的浇口。也可以使用热流道，但要注意防止材料的渗漏和降解。浇口直径应该在0.8t到1.0t之间（t指塑料制件厚度）。如果使用潜入式浇口，建议小直径为0.75mm。 航空塑料激光焊接PBT按需定制

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