河南电器塑料激光焊接PBT自主研发

时间:2024年03月11日 来源:

除了传感器,ADAS系统中的驱动器也是PBT材料应用的重要增长点。尤其是驱动器的电子刹车系统(ElectricalParkingBraker,简称EPB)以及电动转向系统(ElectronicPowerSteering,简称EPS)。“我们特别关注驱动器中壳体和上盖。它们正从传统的超声波焊接转向激光焊接,同样需要低翘曲、耐水解的性能。”孙竑补充道。值得注意的是,电动转向系统多安装在贴近路面的汽车底盘。冬天下雪时,路面经常会使用融雪剂。当汽车在路面上行驶时,含有氯化钠的雪水会溅泼到底盘PES传感器的外壳上。这容易腐蚀电动转向系统的金属部件,使其生锈并产生碱性物质。当传感器外壳处于碱性环境时,外壳的PBT材料容易水解。因此应用在底盘传感器外壳的PBT材料还需具备耐碱性。PBT优异的耐热性:耐热温度可达200℃以上,不易变形。河南电器塑料激光焊接PBT自主研发

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塑料激光焊接根据原理的不同可分为透射焊接与透明焊接,国内塑料激光焊接刚刚起步,尤其透明塑料激光焊接是塑料激光焊接的难点,仍停留在实验研究阶段,大多经过添加吸收剂进行焊接。同时由于材料本身的热膨胀扩张产生内部压力。内部压力与外部压力共同作用确保了两部分的坚固焊接。作为一种越来越受到产业链重视的技术,为何这两年被特别多的提及?首先在环保被越来越重视的时代塑料激光焊接有很多优势:绿色环保,无有毒气味和有害噪声焊缝美观、牢固、不透气不漏水,焊件表面完好无损在焊接过程中树脂降解少、产生碎屑少,符合食品医药行业要求与其他熔接方法比较,极大地减小了制品的振动应力和热应力,不会损坏产品内部的电子元器件,或振塌产品薄壁能够将多种类不同的塑料材料焊接在一起能够焊接复杂轮廓结构(透明焊接需要根据产品结构分析)薄壁结构、薄料结构的产品无刀具或工具损耗,只需要电源与气源。北京汽车塑料激光焊接PBT替代进口目前的设备拥有焊接过程监控及质量监控,可以通过焊接温度的闭环监控,使得PBT表面烧伤的概率大幅度降低。

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PBT激光穿透率使用光度计进行检测

借助于光度测量仪器确定透射率T是通过由不同辐射通量产生的两个电信号的比率形成来实现的,简单来讲是使用一个800-1000nm的发光二极管辐射极低的激光瓦数(5mW),该mW级别的激光穿透待检测的塑料片材后,被另一边的光度检测器检测,该光度检测器产生与发光二极管的辐射激光量成比例的电信号,这一比例值即为测到的激光穿透率。这一测试方法目前在市面上大量使用,这种方法检测存在的弊端也是显而易见的:一方面,由于辐射端发出的激光功率非常小,其穿透检测材料后,被另一端的传感器接收到的辐射量就更小,因此存在检测数值非常不准或者根本检测不到激光穿透率。另一方面这种检测方式只能单点检测,这样不足以说明塑料部件焊接区域的激光穿透率情况。

PBT激光焊接难点

塑料激光焊接技术要求上层塑料可以穿透激光,下层塑料要能吸收激光能量。对于PBT材料的塑料激光焊接,使用最多的组合是本色PBT+黑色PBT黑色PBT+黑色PBT本色的PBT塑料不管是否添加了玻纤,均可以穿透激光;黑色的PBT塑料如果要作为穿透件,需要使用特殊牌号的PBT材料。PBT属于半晶材料,不适宜采用808nm波长的激光进行激光塑料焊接。对于部分牌号的PBT材料,940nm和980nm的激光穿透率非常低,对于1mm厚度的PBT塑料,激光的穿透率可能会低于10%,非常不利于激光焊接。在实验室测试环境中,以巴斯夫Ultradur系列PBT黑色激光穿透试片为例,1mm厚度的试片可以得到比较好的工艺窗口及焊接结果;而2mm厚度的试片工艺窗口则明显下降。如果使用PBT材料设计汽车电子类产品,塑料激光焊接的设计准则对于激光穿透件的厚度建议为低于1.5mm。PBT材料除了激光穿透率低以外,还存在材料表面非常容易吸收激光能量而导致在激光塑料焊接的过程中烧伤。针对PBT材料激光穿透率低的问题,德国巴斯夫、日本松下等国外公司都推出了针对塑料激光焊接的高穿透率PBT材料。然而,在实际的规模生产中,PBT上盖被激光灼伤的现象也时有发生。 PBT料的优越性能带来提高产品的防腐蚀性能,增加产品的使用范围的好处。

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PBT缺口敏感性原因:PBT分子中的苯环和酯基形成大的共轭体系,减小了分子链的柔曲性,使分子刚性增加,并且极性酯基、羰基的存在使分子间作用力增大,分子刚性进一步增强,从而韧性很差。解决方法:a)聚合改性聚合改性就是通过共聚、接枝、嵌段、交联等手段在聚合过程中在PBT分子中引入新的柔性链段,使其具有良好的韧性。b)共混改性共混改性就是将改性剂或高冲击强度材料与PBT共混或复合,使其作为分散相分布在PBT基体中,利用两组分的部分相容性或适当的界面黏结作用,提高PBT的缺口冲击性能。如在PBT中添加反应性增容剂POE-g-GMA,通过GMA与PBT的端羧基的原位增容反应,加强界面作用力,以达到增韧效果。PBT料的优越性能带来提高产品的机械性能,增加产品的稳定性的好处。浙江汽车塑料激光焊接PBT哪家好

PBT塑料进行激光焊接时,上层塑料需要能够穿透激光,这通常需要使用特定牌号的PBT材料。河南电器塑料激光焊接PBT自主研发

玻纤增强PBT材料容易翘曲原因:翘曲是材料不均匀收缩的结果。材料中组分的取向和结晶、注塑时采用不恰当的工艺条件、模具设计时浇口形状和位置不对、制品设计时壁厚厚薄不匀等都会造成制品的翘曲。PBT/GF复合材料的翘曲主要是玻纤在流动方向上的定向限制了树脂的收缩,PBT在玻纤周围的诱导结晶又强化了这种效果,使得制品的纵向(流动方向)收缩小于横向(与流动方向垂直的方向),这种不均匀收缩便导致了PBT/GF复合材料的翘曲。解决方法:一是加入矿物,利用矿物填料的形状对称性减轻玻纤取向造成的各向异性;二是加入非晶材料,降低PBT的结晶度,减少因结晶而造成的不均匀收缩,如加入ASA或者AS,但是它们与PBT相容性差,需要添加适当的相容剂;三是调整注塑工艺,如适当提高模具温度,适当增加注塑周期。河南电器塑料激光焊接PBT自主研发

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