Panasonic Industry / 制御機器
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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。

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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



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


振鏡掃描方式雷射加工機(雷射熔接機) VL-W1系列

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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
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    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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