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激光塑料加工应用市场突破的关键

发布时间:2022-05-20 13:20:50

  塑料可能是人类最伟大的发明之一,如今,塑料已被广泛应用于各类包装产品、电器、电子产品、汽车、家具、医疗、电力电缆等上千个行业,成为应用最广泛的材料之一。总的而言,塑料可分为硬性塑料与软性塑料两种。塑料产品的生成有挤压、吹塑、注塑等方式,常常可以做出成型成品,但有些塑料件在实际产品应用中需要再次加工才能实现其功能。
  塑料加工需求市场庞大激光焊接技术加持推进
  很多塑料部件在模具成型时已经可以直接装配成品,但也有一些在一些复杂消费品上,需要与其他材料、其他部件组装,因此需要对塑料部件进行加工。由于塑料材质类型很多,需要选择适当的加工方式,所用的刀具及相应的切削速度等都要适应塑料特点。
  目前,加工塑料基本上采用机械加工,包括锯、剪、钻、磨、抛光、螺纹加工等。工业用最常用常见的塑料包括PP、ABS、PET、 PVC、亚克力等,切割塑料使用较多的是机械锯片,十分依赖人工操作,而且精确度不足,工件误差大,而且产品不良率高,有时还会产生毛刺需要二次打磨。
  在打孔方面,塑料件目前的开孔采用最多是机械钻,由于塑料聚合物容易被金属钻头破坏,所以钻取孔速度还是不错,但是机械钻孔常常有较多塑料碎渣以及切边毛刺。尽管如此,目前看来在塑料件方面,机械钻孔仍然是最成熟最受欢迎的方式。
  重点谈一下塑料焊接。塑料属于热敏感材料,焊接最直接的方法就是加热熔化/软化连接材料,待其冷却硬化后即实现焊接。常见的热板焊接,适用于大块部件,焊接接触面积较大的塑料件。
  目前,超声波焊接是大部分类型塑料件中使用最为广泛的技术,在电子、电器、汽车零件、塑料玩具、文具用品、日用品、工艺品、化妆品等各个行业广泛应用。超声波焊接使用高频机械能施加于塑料件接触面,瞬间产生高热能而达到焊接效果。
  而近年逐渐兴起的激光焊接,是以激光输入性热量透射直达塑料接触面,实现焊接效果,是一种更为先进的技术。那么激光加工塑料能有哪些突破可能性?
探路激光塑料加工发展可能:设备价格下行或持续利好
  目前,塑料采用激光技术最多的是图案文字的标刻,比如电缆、充电头、电子产品、家电塑料外壳,都大量采用了激光标记生产信息或品牌图案,特别是紫外激光打标设备在塑料上应用已经十分成熟和普及。
  在切割和钻孔方面,采用激光技术挑战颇大。尤其是塑料的热敏感性,遇高能量会熔化,过高温就直接烧灼,那么即使实现切割也难免会有烧焦黑边。透明塑料几乎不可能实现激光切割,因此有色、深色的塑料才有可能,并且可考虑高重复频率、高功率的脉冲激光尝试切割薄塑料片,要避免烧灼则对激光光斑的控制要求会很高。激光切割与钻孔需要更多的探索,随着脉冲激光、超短脉冲激光功率越来越高,让塑料切割成为可能。
  如前所述激光焊接塑料是新兴的技术,具有焊接速度快、精度高、密封性好、制作过程无污染、焊接牢固等优点,适用于汽车、医疗器械、消费电子等塑料件焊接。然而实际上,激光焊接塑料推行数年,市场容量仍然很小,目前主要面临来自超声波设备的挑战。一方面是成本的问题,特别是设备采购成本,激光塑料焊接设备可达十几万甚至数十万元,而超声波焊接设备仅数千元,相差甚大。另一方面是激光工艺仍未成熟,对不同塑料加工有待更多探索。超声波焊接也能实现自动化加工,速度效率也很高,只是超声波的噪音污染无法避免,而且精密度欠缺,焊接密封性无法跟激光焊接相比。
  随着激光器和相关产品的价格持续下降,未来激光焊接塑料设备价格可能下降至十万元甚至更低,将会吸引更多用户使用。随着对塑料件焊接工艺探索的加深,特别是无色与有色之间的吸收率研究更多,以及异形塑料定制加工,新的突破将会让激光焊接塑料有更多机会。
  深耕激光塑料加工配套领域 特域冷水机前景可期
  随着国内各大领域对塑料件焊接工艺要求的逐步提高,激光塑料焊接技术越来越受欢迎。塑料激光焊接市场的持续发展,也助推了激光配套产品市场的崛起,有望带动一波激光焊接设备热潮。


激光焊接

  作为国产激光加工的辅助设备,冷却系统是激光塑料焊接设备重要的组成部分之一。因此,激光冷水机发挥着必不可少的温控保护作用。广州特域机电有限公司专业从事激光冷水机超过20年,在激光温控制冷设备有着深厚的技术积累。特域机电公司推出了多种不同类型的工业冷水机,适用于国内外大多数品牌的光纤激光设备、紫外激光设备、C02激光设备、数控主轴设备等设备的冷却,其产品系列覆盖几乎所有的激光器类型和主要应用功率段,并在塑料焊接领域占有不错的市场份额。
  在塑料焊接领域,公司对当前塑料激光焊接设备均有配套对应的冷水机设备。如特域CW-5200TI工业冷水机,温控精度±0.3°C,220V 50/60HZ 双频电源通用,具有恒温和智能温控双模式,有着制冷量稳定、环保节能、使用寿命长、双温双控模式、温控精度高等优点,使塑料焊接机在适宜的温度环境正常运作。
  未来,随着激光加工尤其是塑料焊接加工越来越多、越来越广泛地应用到市场中,再加上对高功率的追求迫在眉睫,塑料焊接配套的激光冷水机也因此会成为大多用户的必备设备。

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