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    PA、PBT等材料激光穿透率的檢測方法

    • 時(shí)間:2021-07-17

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          相比PC、PMMA等無(wú)定型材料,尼龍、PBT等半晶材料的激光穿透率較低。如果是黑色的含有玻纖的激光可穿透的PA、PBT等材料,其激光穿透率就更低。而塑料材料足夠且穩定的激光穿透率對于塑料激光焊接工藝的批量生產(chǎn)至關(guān)重要。

    激光穿透率

    在塑料激光焊接過(guò)程中,激光打到上層穿透層塑料表面時(shí),一部分激光會(huì )反射掉,另一部分激光會(huì )折射進(jìn)入到塑料材料的內部;進(jìn)入到塑料材料內部的激光,一部分會(huì )穿透塑料材料抵達激光吸收層,而另一部分激光則在塑料材料內部發(fā)生復雜的光路變化:有一些會(huì )被半晶顆粒漫反射、有一些被材料吸收、另一些經(jīng)過(guò)各種反射又會(huì )回到空氣中或者進(jìn)入到吸收層材料。 在實(shí)際的生產(chǎn)中,激光一般都是垂直入射上層塑料,因此我們可以將上述簡(jiǎn)略分為:一部分激光被反射(R),一部分激光被吸收(A),一部分激光穿透上層塑料抵達吸收層(T)。 上述T+A+R=1。

    圖片1.png


    激光穿透率的檢測方法

    1使用激光功率計直接檢測

     

    對于已經(jīng)有塑料激光焊接設備的客戶(hù),可以直接使用激光功率計來(lái)測試塑料材料的激光穿透率。先使用一個(gè)激光功率設置觸發(fā)激光,讀出激光功率計的讀數P0。而后讓同樣設置的激光穿透需要檢測的塑料材料,功率計得到第二個(gè)數值PP。激光穿透率T=Pp/P0。 這種檢測方法相對比較簡(jiǎn)單,但是缺點(diǎn)在于只能檢測激光穿透部件是平整片材的工件。

    2使用光度計進(jìn)行檢測

    借助于光度測量?jì)x器確定透射率T是通過(guò)由不同輻射通量產(chǎn)生的兩個(gè)電信號的比率形成來(lái)實(shí)現的,簡(jiǎn)單來(lái)講是使用一個(gè)800-1000nm的發(fā)光二極管輻射極低的激光瓦數(5mW),該mW級別的激光穿透待檢測的塑料片材后,被另一邊的光度檢測器檢測,該光度檢測器產(chǎn)生與發(fā)光二極管的輻射激光量成比例的電信號,這一比例值即為測到的激光穿透率。 這一測試方法目前在市面上使用比較廣泛,這種方法檢測存在的弊端也是顯而易見(jiàn)的:一方面,由于輻射端發(fā)出的激光功率非常小,其穿透檢測材料后,被另一端的傳感器接收到的輻射量就更小,因此存在檢測數值非常不準或者根本檢測不到激光穿透率。另一方面這種檢測方式只能單點(diǎn)檢測,這樣不足以說(shuō)明塑料部件焊接區域的激光穿透率情況。 

    3使用全光譜檢測儀 

    使用全光譜檢測儀可以測試所有波段的光對塑料材料的穿透率,因為設備昂貴且沒(méi)有必要檢測所有波段的光對于塑膠材料的穿透率,這種檢測方法在實(shí)際生產(chǎn)中使用較少,一般在科研院所或者塑料材料制造商處使用較多。

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    全光譜穿透率檢測PMMA, PA6, PP以及PC的光譜穿透率,2mm厚。

    4全焊縫掃描塑料激光穿透率檢測儀

    設備使用與激光塑料焊接相同波段的激光光源,可以準確測量待檢塑料產(chǎn)品的激光穿透率。同時(shí),塑料激光穿透率檢測儀可以對整個(gè)焊縫進(jìn)行拍照掃描,得出整個(gè)焊接區域的激光穿透率情況以及注塑缺陷。在部分應用中,甚至可以檢查塑料激光焊接后焊縫的質(zhì)量情況,作為質(zhì)量監控的手段之一。

     

     


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