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雷射樹脂熔接工法介紹 什麼是雷射熔接

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。

E-book下載請按此處

雷射樹脂熔接工法介紹

什麼是雷射熔接

雷射熔接是一種利用雷射光掃描照射,使工件物(樹脂、塑料)的接合面上產生熱而進行熔接的「接合工法」。
雷射的樹脂熔接則是結合「雷射光穿透性樹脂(穿透材)」與「雷射光吸收性樹脂(吸收材)」。


雷射樹脂熔接的原理

雷射熔接的原理

上述是雷射熔接工法當中「雷射穿透熔接法」的說明。


大原則…

樹脂的『穿透材側必須充分穿透雷射光』,『吸收材側必須充分吸收雷射光』。

 

【影片】使用雷射熔接機進行樹脂熔接工程的狀況

樹脂/塑料(試片)經由雷射加工熔接機進行熔接的施作加工狀況。

 

雷射樹脂熔接的重點(穿透性)

根據原理,舉凡「熱可塑性樹脂」均可進行雷射熔接。
重點在於穿透側樹脂的「雷射穿透率」。

進行雷射熔接時,穿透材側樹脂的雷射穿透率須達約30%以上。穿透率太低時,穿透材側樹脂會吸收雷射而熔解。
因天然材料多數都是「白色」、「透明」,厚度1~2mm左右的穿透率達40%以上,是可進行雷射熔接的材質。
 

相同顏色的素材是否無法熔接?

一般而言,雷射熔接的穿透材樹脂採用雷射穿透率高的未染色材(原色或白色),吸收材樹脂則是採用雷射吸收率高的「黑色」或「灰色」等材質。(白色-黑色熔接)

從超音波熔接或黏合劑改為雷射熔接時,常會有因設計或外觀問題,希望在不更改原本顏色的前提下進行雷射熔接(黑色-黑色熔接)
在這種情況下,可以使用與雷射熔接專用的穿透材樹脂來對應。

Panasonic可提出適用於黑色-黑色雷射熔接專用的 PBT 樹脂成型材料。

黑色樹脂的熔接樣品
黑色樹脂的熔接樣品

 

樹脂雷射熔接解決方案

avient

 

PPS材無法用於雷射熔接嗎?

有些客戶認為「結晶性樹脂的雷射穿透率低,不適合雷射熔接」,因而放棄評估雷射熔接,以下是與非結晶性樹脂的比較結果。

即便是PPS這一類結晶性樹脂,也可藉由減少厚度或利用化合物來提高穿透率進行雷射熔接。(PBT/POM/PPS皆已完成實驗)
歡迎洽詢本公司。

構造 結晶性樹脂 非結晶性樹脂
雷射穿透率
不同構造的熔接性 × ×
不同材質的熔接性 ×
樹脂的種類 PP
PE
PBT
PA(尼龍)
POM
PET
PPS
ABS
PMMA(丙烯酸纖維)
PC
PPE
PES
COP

※本公司調查


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樹脂材料的雷射熔接相容性

常用樹脂材料的雷射熔接相容表。
本公司可安排下表當中尚未確認的樹脂材料或其他樹脂材料的實驗,歡迎洽詢。

・穿透層樹脂為未染色 ・吸收層樹脂為黑色(碳黑)

  PP POM PBT PA6 PA66 PES PSU ABS ASA SAN MABS PPS PC PMMA PEEK AS COP PET
PP  
POM ×  
PBT × ×  
PA6 × × ×  
PA66 × × ×  
PES × × × ×  
PSU × × × × ×  
ABS × × × × × ×  
ASA × × × × × × ×  
SAN × × × × × × × × ×  
MABS × × × × × × × × ×  
PPS  
PC × ×  
PMMA  
PEEK  
AS  
COP × ×  
PET

※截至2022年1月,本公司調查

適合
× 不適合
尚未確認
  已使用實際產品完成確認

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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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