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AKRO安科罗在激光焊接零件上的材料解决方案

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[LV.9]元老会员II

发表于 2019-3-12 10:00:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
随着汽车行业越来越多的有连接,密封功能的产品由塑料件担当,作为一种精确,迅速,灵活和高清洁度的连接方案,塑料件的激光焊接被广泛的应用。

激光焊接作为塑料和塑料之间的一种焊接工艺,其优势在于精确的能量输入,低热传导延迟和高焊接强度。随着零件结构的日益复杂和高集成性,相比传统连接技术,激光焊接工艺也致力于达到更高质量的焊接面。

1
激光焊接的原理

激光焊接的原理是光束穿透上方部件,被下方的部件所吸收。产生的热量熔化了下方部件的表面,而上方部件的表面也通过热传导而熔化,从而在两个部件之间形成材料焊接口。

图 解激光焊接原理
2
激光焊接的优势
  • 通过精确的能量输入,带来精确的焊接效果
  • 更低的热传导延迟
  • 能够焊接复杂的几何面
  • 高焊接强度
  • 可以焊接高填充增强聚合物
  • 高清洁度的焊接面(没有焊渣)


3
AKRO安科罗激光穿透材料

安科罗AKRO-PLASTIC旗下的AF-COLOR功能性色母粒公司,提供了多元化颜色的激光穿透材料方案。这些激光穿透材料颜色包括黑色,红色,紫色,蓝色和绿色。

配合安科罗AKRO-PLASTIC ICX创新改性与挤出技术,这些激光穿透规格覆盖了尼龙6,尼龙66,尼龙612和PPA,同时这些规格的最高玻纤含量可以达到70%。

图 激光焊接后的样板在自然光和红外光下的对比
图 满足激光穿透的多元化颜色
4
AKRO安科罗对材料的激光穿透率保证

众所周知,原材料批次和批次间的力学稳定性对注塑成型后的零部件性能至关重要,同样,批次和批次间的激光穿透率也极大的影响了焊接的效果。如果激光穿透率过高,在相同的激光焊接设备功率下,会导致烧焦。如果激光穿透率过低,那么焊接效果会变差,影响了零件的焊接强度及密封性能。由于潜在风险之高,如何保证批次和批次间的激光穿透率,就成了重中之重。零件要求较高的情况下,客户甚至会要求不同工厂使用完全相同的激光焊接设备,采用相同的功率及相同的材料,以保证最终产品的稳定性。AKRO安科罗采用来自LPKF Laser and Electronics AG公司的TMG 3激光穿透率测量仪,对材料的激光穿透率进行双重保证

图 LPKF Laser and Electronics AG公司的TMG 3激光穿透率测量仪
  • 双重质量保证

  • 每批次测量色母的透光率
  • 每批次测量改性后粒子的透光率


  • 将色母或改性后的粒子,根据ISO 294-4标准,注塑成样板 (60 mm. x 60 mm. x 2 mm,模具抛光表面)

  • 每5块样板为一组用于测试激光穿透率,每块样板取固定的5个测试点。激光穿透率为这5个点的平均值。这些样板在测试之前,首先要在注塑完成后储存在铝箔包装袋中放置24小时。


图 样板上固定的5个点
测得的激光穿透率数值,会与水分含量,断裂拉伸强度,断裂伸长率,拉伸弹性模量和灰分,共同体现在每批次的材质报告COA中。

图 激光穿透材料的材质报告
5
AKRO安科罗深入研究不同注塑工艺参数对激光穿透率的影响

激光透射率高的零件,可以给后续激光焊接提供更宽的加工窗口,因此稳定的较高的激光透射率更易于焊接,并可采用较低的激光功率从而更节能。但在塑料粒子注塑成零件的过程中,不同的工艺参数影响了零件的激光穿透率。

举例Akromid® A3 GF40 1 LT black 为40%玻璃纤维增强聚酰胺6.6,在50℃模温下,样板的透光率可达31%,模温升高至130℃后,透光率下降至23.9%。这是由于模温升高后,样板表层的结晶度增加,结晶度越高,晶粒更小,对激光束的反射和散射也就越高,激光穿透率下降。

图 不同模具温度对激光透射率的影响
AKRO安科罗针对不同的注塑工艺参数设定,进行深入研究,从而协助零部件制造商,生产出更优化的零件。

关于安科罗 AKRO-PLASTIC:
开德阜工程塑料(苏州)有限公司于2005年在苏州成立,是德国AKRO-PLASTIC GmbH的分公司。2010年,公司迁至江苏吴江的新建工厂,生产以 AKROMID 为商标的 PA 6,PA 6.6,PPA , 以 AKROLOY 为商标的 PA 6.6/PPA 合金材料,以及配色产品。苏州工厂的年设计产能为 20,000吨。该工厂所采用的ICX创新改性与挤出技术,是安科罗 AKRO-PLASTIC与其姊妹公司挤出机制造商FEDDEM共同开发出的一项不受生产场地,生产时间影响,能够保障不同批次之间的产品品质一致性的技术。该技术由同种设备、外设技术及统一工艺流程组成,以确保产品的优异品质。
安科罗 AKRO-PLASTIC凭借其在工程塑料领域的综合技术实力和协同能力为客户创造价值:更灵活的满足客户在产品多样化,生产本地化及应用定制化等多方面的需求。
更多安科罗 AKRO-PLASTIC公司信息可以登录公司网站:www.akro-plastic.com。感谢您的关注!
始发于微信公众号: 艾邦高分子

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