雷射樹脂熔接工法介紹

雷射樹脂熔接工法

塑料的雷射熔接工法需具備專業的技術知識,針對雷射熔接的技術會用淺顯易懂的方式來說明。
傳統接合方式是用點膠、熱板熔接、超音波來做樹脂的熔接,如有興趣評估將傳統的接合工法切換成雷射熔接工法的,非常推薦參考。

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什麼是樹脂(塑料)接合

樹脂(塑料)接合的方法相當多種,包括雷射熔接在內的螺絲鎖附、黏著劑、超音波熔接、熱板熔接等。
以下介紹一般樹脂接合方法的種類及各接合方法的優點/缺點。

一般樹脂的接合方法

螺絲鎖附

螺絲鎖附

利用螺絲緊固力來接合的工法。任何形狀或材質的樹脂均可接合。為達到氣密性,需要墊圈等的密封件,耗費成本高。

黏著劑

黏著劑

透過黏著劑,以機械的/化學的/物理的方式接合樹脂的工法。使用「點膠機」進行塗佈。
為使塗佈量穩定,黏度或氣壓控制最為重要。耗費溶劑管理等管銷成本。

熱板熔接

熱板熔接

將工件物放在熱板上使其熔化,冷卻固化後達到樹脂接合的工法。設備雖然簡單,體積卻很大。
不適用於小型零件。

超音波熔接

超音波熔接

利用超音波焊頭讓工件物產生超音波振動,利用摩擦生熱熔融工件物界面上樹脂後進行接合的工法。雖藉由形狀設計易於形成氣密性,內部零件卻可能因為振動而受損。

雷射熔接

雷射熔接

雷射熔接是一種透過照射雷射光,於工件物的接合處上產生熱之後熔接樹脂的「接合工法」。 不使用黏著劑等,而是利用雷射光於樹脂之間進行熔融後接合的工法。
關鍵點是讓雷射光穿透過穿透層(上側)的樹脂材料,並讓吸收層(下側)的樹脂材料吸收雷射光。

 

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樹脂(塑料)接合工法各優點/缺點

工法的種類 概要 優點 缺點
螺絲鎖附 機械式接合。利用螺絲或螺栓以物理方式在工件物間接合工法。「卡扣(卡件構造)」或「嵌縫」皆屬於機械式接合的一種。 不受限於工件物的材質或形狀。
  • 螺絲的成本
  • 產品難以小型化
  • 需要墊圈才能確保氣密性
黏著劑 黏著劑接合。將黏著劑塗佈於工件物之間的接觸面上,以「機械的」、「化學的」、「物理的」方式接合的工法。 設備價格低
  • 管銷成本高
  • 黏著劑的管理繁瑣
    → 塗佈量、黏度(溫度)、作業環境(有機溶劑對策)
  • 硬化時間費時
    → 加工時間長
  • 氣密性差(隨時間老化)
熱板熔接 熱接合。將工建物放置於熱板熔化後,藉由冷卻固化進行接合的工法。
食品包裝的熱封也屬於熱接合的一種。
  • 若製作治具,亦可對應大型物體/立體物
  • 設備簡單
  • 不會產生噪音
  • 氣密性佳
  • 加工時間慢
  • 會出現毛邊、需做切除加工
  • 設備大
  • 設備的耗電量高
超音波熔接・
振動熔接
振動接合。對工件物振動,利用工件物接合處上的摩擦生熱進行熔融、接合的工法。
  • 加工時間快
  • 耗電量低
  • 氣密性佳
    (但需設計專用熔接線)
  • 内部零件會因振動而受損
  • 各品項均需模具(超音波焊頭),模具費用昂貴
  • 容易產生毛邊/粉塵
    → 有毛邊掉入產品內部 (異物)的危險性
  • 需有熔接寬度,因而不適用於薄型外殼
  • 會出現噪音
雷射熔接 雷射熱能接合。將工件物(樹脂/塑料)所吸收的雷射光轉換為熱能進行熔融、接合的工法。
  • 内部零件完全不會因振動而受損
  • 設備的管銷成本低
  • 由於是局部加熱,減低產品因熱而受損的程度
  • 不需要模具
  • 不易產生毛邊/粉塵
  • 即使接合寬度窄,仍具有絕佳氣密性
  • 材料需選用(穿透材與吸收材)
  • 由於是全新的工法,專業知識並未普遍化
  • 一般而言,雷射設備價格較昂貴

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振鏡掃描方式雷射加工機(雷射熔接機) VL-W1系列

振鏡掃描方式雷射加工機 VL-W1系列

特點

  • 採用振鏡掃描方式
    實現裝置的小型化、精簡化
  • 搭載光纖雷射
    實現高品質的樹脂熔接
  • 內建高性能功率監視器
    功能強大,品質值得信賴
  • 內建專用軟體
    初次使用也能簡單操作

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