塑料校形激光焊接工艺的制作方法

文档序号:18528360发布日期:2019-08-24 10:34阅读:302来源:国知局

本发明涉及塑料焊接技术领域,特别是涉及一种塑料校形激光焊接工艺。



背景技术:

塑料是一种具有良好加工性能的材料,并且随着高分子材料的快速发展,越来越多的产品、零部件开始采用塑料来生产,使得塑料应用极为广泛,相应的,塑料焊接技术也应用地越来越广泛。

目前塑料焊接使用较多的超声波焊接、摩擦焊接、振动焊接、激光焊接、感应焊接、高频焊接、热风焊接和热板焊接等,各有优势和缺陷。其中激光焊接具有非接触、效率高、精度高、焊缝美观、密封性好等优点,在焊接过程中树脂降解少、产生碎屑少,与其他熔接方法比较,大幅减少产品的振动应力和热应力,擅长焊接具有复杂外形的产品,能够焊接其他方法不易达到的区域,易于控制,具有良好的适应性,正在逐渐成为塑料焊接的发展趋势。

但是,激光焊接对焊接件的尺寸精度要求较高,一般要求尺寸误差在0.2mm以内,但是塑料在成型过程中由于成型工艺、模具及结构设计、原料和机器等原因,可能会在焊接面上产生较大的尺寸误差甚至一定的变形,这就使得无法直接对该产品进行激光焊接,部分焊接面可能表面质量达不到要求,也给激光焊接带来了阻碍。



技术实现要素:

本发明的目的在于针对现有技术的不足,而提供一种塑料校形激光焊接工艺,其通过对焊接面进行预处理,使得焊接件的尺寸精度、形状满足要求,再进行激光焊接,有利于提高焊接质量和焊接效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种塑料校形激光焊接工艺,其先在一定的压力下,将两个焊接件的焊接面全部或部分接触,将两个焊接件的形状进行校正,校正后,两个焊接件的形状除两个焊接件之间的间隙外,其他与成品的形状相同,然后以振动摩擦焊的频率对焊接面进行振动摩擦切削,摩擦切削使先接触的焊接面切削和熔化挤出,逐渐减小两个焊接件之间的间隙至要求范围内,并使得部分或全部焊接面可靠连接,然后使用激光器对焊接面进行激光焊接。

优选的,所述焊接面设置有若干个焊接点,所述焊接点凸出于焊接面,振动摩擦焊后,两个焊接件通过该焊接点固定连接。

优选的,所述焊接点高于所述焊接面0.5mm。

优选的,振动摩擦焊后,两个焊接件的所有焊接面之间的间隙小于0.2-0.3mm。

优选的,分别使用模具或夹具夹紧两个焊接件,模具或夹具为每个焊接件提供向另一个焊接件的压紧力。

优选的,焊接装置设置有检测两个焊接件校正后的形状是否与成品的形状相同的形状检测装置,所述模具或夹具设置有若干个根据两个焊接件校正后形状调整压力的压力点。

优选的,振动摩擦时,振幅为0.5mm-1.2mm。

优选的,所述振动摩擦为线性电磁振动摩擦、轨迹式电磁振动摩擦、机械式轨迹振动摩擦或循轨式摩擦焊。

本发明的有益效果是:一种塑料校形激光焊接工艺,其先在一定的压力下,将两个焊接件的焊接面全部或部分接触,将两个焊接件的形状进行校正,校正后,两个焊接件的形状除两个焊接件之间的间隙外,其他与成品的形状相同,然后以振动摩擦焊的频率对焊接面进行振动摩擦,减小两个焊接件之间的间隙至要求范围内,并使得部分或全部焊接面可靠连接,然后使用激光器对焊接面进行激光焊接,本发明先通过振动摩擦的方式对焊接面进行表面处理,既能对产品的形状进行校正,又能使得焊接表面符合焊接要求,还能对焊接面的尺寸精度进行调整,振动摩擦后两个焊接件相对牢固连接,便于激光焊的进行,而且焊接过程不会发生变形。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明,并不是把本发明的实施范围限制于此。

本实施例的塑料校形激光焊接工艺,其先在一定的压力下,将两个焊接件的焊接面全部或部分接触,将两个焊接件的形状进行校正,校正后,两个焊接件的形状除两个焊接件之间的间隙外,其他与成品的形状相同,然后以振动摩擦焊的频率对焊接面进行振动摩擦切削,摩擦切削使先接触的焊接面切削和熔化挤出,逐渐减小两个焊接件之间的间隙至要求范围内,并使得部分或全部焊接面可靠连接,然后使用激光器对焊接面进行激光焊接,本发明先通过振动摩擦的方式对焊接面进行表面处理,既能对产品的形状进行校正,又能使得焊接表面符合焊接要求,还能对焊接面的尺寸精度进行调整,振动摩擦后两个焊接件相对牢固连接,便于激光焊的进行,而且焊接过程不会发生变形。

进一步的,进行振动摩擦时,可以为线性电磁振动摩擦、轨迹式电磁振动摩擦、机械式轨迹振动摩擦或循轨式摩擦焊,也可以不限于该几种方式。

本技术方案需要对振动摩擦时的工艺参数进行一定的调整,具体如下:振动摩擦时,振幅为0.5mm-1.2mm,压力50-1000公斤,焊接深度0.2mm-1.0mm。本发明进行摩擦焊接时,焊接振幅较小,以免产生粉尘;通过振动摩擦对表面进行摩擦切削,把焊接面凸凹不平的部分进行校形处理,使焊接面可以很好的吻合,以便于激光焊接;并且摩擦焊接时,焊接深度较浅,可以初步使两个焊接件粘接。本发明在焊接产品受压的情况下,在标准的模具型腔里面,校正注塑时焊接件产生的形变,并初步粘接,振动摩擦后焊接件基本粘接完成,焊接又不是很牢固,但是整体三维尺寸固定,使产品以便于激光焊接。焊接面由于注塑或者模具或者其他原因造成焊接接触面大于激光塑料焊接要求的焊接面接触缝隙,焊接面接触面不够平整,振动摩擦焊后,两个焊接件部分或者全部焊接面实现贴合,有部分已经焊接上,但是强度低于焊接要求。

为固定焊接件以及在振动摩擦时夹紧焊接件,本发明分别使用模具或夹具夹紧两个焊接件,模具或夹具为每个焊接件提供向另一个焊接件的压紧力,并且需要防止焊接件由于压紧力不均匀而变形,因此较好的方式是在所述焊接面设置有若干个焊接点,所述焊接点凸出于焊接面,振动摩擦焊后,两个焊接件通过该焊接点固定连接,优选的,所述焊接点高于所述焊接面0.5mm,振动摩擦后,该焊接点的高度降低至与其他焊接面平齐或略高。

振动摩擦焊后,两个焊接件的所有焊接面之间的间隙小于0.2-0.3mm,优选为0-0.1mm。

焊接装置设置有检测两个焊接件校正后的形状是否与成品的形状相同的形状检测装置,所述模具或夹具设置有若干个根据两个焊接件校正后形状调整压力的压力点,通过该检测装置可以确定是否需要调整压力点的压力,从而在该压力下使得产品变形至符合要求。同时,形状检测装置也是对产品是否合格的检验。压力点的压力应设置一定限度,避免因压力过大损坏焊接件。

本发明通过本技术方案,其不同于直接对焊接件进行振动摩擦焊,而是使用振动摩擦的方式对焊接面进行处理,同时调整焊接件的形状,并且利用振动摩擦后焊接件局部连接成型,保证激光焊接时产品的形状,避免产品发生变形。

最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。



技术特征:

技术总结
本发明涉及塑料焊接技术领域,尤其涉及一种塑料校形激光焊接工艺,先在一定的压力下,将两个焊接件的焊接面全部或部分接触,将两个焊接件的形状进行校正,校正后,两个焊接件的形状除两个焊接件之间的间隙外,其他与成品的形状相同,然后以振动摩擦焊的频率对焊接面进行振动摩擦,减小两个焊接件之间焊接面的间隙至要求范围内,并使得部分或全部焊接面可靠连接,然后使用激光器对焊接面进行激光焊接,本发明先通过振动摩擦的方式对焊接面进行表面处理,既能对产品的形状进行校正,又能使得焊接表面符合焊接要求,还能对焊接面的尺寸精度进行调整,振动摩擦后两个焊接件相对牢固连接,便于激光焊的进行,而且焊接过程不会发生变形。

技术研发人员:程青青
受保护的技术使用者:湖北龙青科技有限公司
技术研发日:2019.06.11
技术公布日:2019.08.23
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