提高热性塑料激光焊接性的方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911269575.2 (22)申请日 2019.12.11 (71)申请人 深圳市帅鸽美羽科技有限公司 地址 518000 广东省深圳市南山区粤海街 道高新区社区沙河西路1819号深圳湾 科技生态园7栋B812 (72)发明人 文彦峰 (74)专利代理机构 深圳大域知识产权代理有限 公司 44479 代理人 邓燕 (51)Int.Cl. B29B 15/00(2006.01) B29B 7/00(2006.01) B29C 45/00(2006.01) B29C 65/1。

2、6(2006.01) (54)发明名称 一种提高热性塑料激光焊接性的方法 (57)摘要 本发明公开了一种提高热性塑料激光焊接 性的方法， 包括以下步骤： S1、 提高吸热件材料的 结晶度并增大吸热件材料的结晶体尺寸； S2、 在 吸热件材料的生产过程中， 在原料中加入结晶型 塑料并混合均匀； S3、 在吸热件材料的生产过程 中， 在原料中加入吸光剂并混合均匀； S4、 在吸热 件材料的生产过程中， 在原料中加入颗粒状无机 色粉或玻璃纤维进行混合注塑； S5、 降低透射件 材料的结晶度并减小透射件材料的结晶体尺寸。 本发明通过一种简单经济的方式改善了吸光塑 料的吸光发热性以及透光材料的透光性， 。

3、从而改 变了现有热塑性材料激光焊接的局限性， 其有效 提高了塑料产品的焊接强度、 焊接品质以及焊接 效率， 为塑料材料改性提供了新的途径。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 110900882 A 2020.03.24 CN 110900882 A 1.一种提高热性塑料激光焊接性的方法， 其特征在于： 包括以下步骤： S1、 提高吸热件材料的结晶度并增大吸热件材料的结晶体尺寸； S2、 在吸热件材料的生产过程中， 在原料中加入结晶型塑料并混合均匀； S3、 在吸热件材料的生产过程中， 在原料中加入吸光剂并混合均匀； S4、 在吸热件材料的生产过程中， 在原料中加入颗粒状无机色粉或玻璃。

4、纤维进行混合 注塑； S5、 降低透射件材料的结晶度并减小透射件材料的结晶体尺寸。 2.如权利要求1所述的提高热性塑料激光焊接性的方法， 其特征在于： 所述步骤S1中使 用温度控制法、 成核剂控制法、 拉伸控制法或热处理控制法来提高吸热件材料的结晶度。 3.如权利要求2所述的提高热性塑料激光焊接性的方法， 其特征在于： 所述步骤S4中颗 粒状无机色粉以及玻璃纤维的粒径大于用于焊接的激光波长。 4.如权利要求3所述的提高热性塑料激光焊接性的方法， 其特征在于： 所述步骤S5中使 用温度控制法或添加增透剂法来降低透射件材料的结晶度。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110900882 A 2 一。

5、种提高热性塑料激光焊接性的方法 技术领域 0001 本发明涉及塑料焊接领域， 尤其涉及一种提高热性塑料激光焊接性的方法。 背景技术 0002 塑料激光焊接是利用激光能量来焊接两个成型塑料品的一种技术。 其要点在于 “透射激光的材料” 与 “吸收激光的材料” 两者的组合。 辐射的激光径直穿过位于上侧的 “透 射激光的材料” ， 然后被下侧的 “吸收激光的材料” 吸收， 这样一来， 两个成型品之间产生的 热量使塑料熔化， 从而把两个成型品焊接在一起； 但是， 现在市面上的塑料透光性以及吸光 性较差， 其无法达到快速、 牢固的进行激光焊接的目的， 给塑料产品的生产速率以及生产质 量带来了严重的影响。。

6、 发明内容 0003 本发明目的是针对上述问题， 提供一种提高焊接效果的提高热性塑料激光焊接性 的方法。 0004 为了实现上述目的， 本发明的技术方案是： 0005 一种提高热性塑料激光焊接性的方法， 包括以下步骤： 0006 S1、 提高吸热件材料的结晶度并增大吸热件材料的结晶体尺寸； 0007 S2、 在吸热件材料的生产过程中， 在原料中加入结晶型塑料并混合均匀； 0008 S3、 在吸热件材料的生产过程中， 在原料中加入吸光剂并混合均匀； 0009 S4、 在吸热件材料的生产过程中， 在原料中加入颗粒状无机色粉或玻璃纤维进行 混合注塑； 0010 S5、 降低透射件材料的结晶度并减小透。

7、射件材料的结晶体尺寸。 0011 进一步的， 所述步骤S1中使用温度控制法、 成核剂控制法、 拉伸控制法或热处理控 制法来提高吸热件材料的结晶度。 0012 进一步的， 所述步骤S4中颗粒状无机色粉的粒径大于用于焊接的激光波长。 0013 进一步的， 所述步骤S5中使用温度控制法或添加增透剂法来降低透射件材料的结 晶度。 0014 与现有技术相比， 本发明具有的优点和积极效果是： 0015 本发明通过一种简单经济的方式改善了吸光塑料的吸光发热性以及透光材料的 透光性， 从而改变了现有热塑性材料激光焊接的局限性， 其有效提高了塑料产品的焊接强 度、 焊接品质以及焊接效率， 特别提高了有色材料之间。

8、焊接的可行性， 包括同材料同颜色、 同材料不同颜色、 不同材料同颜色、 不同材料不同颜色间的焊接， 为塑料材料改性提供了新 的途径。 附图说明 0016 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现 说明书 1/3 页 3 CN 110900882 A 3 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下， 还可 以根据这些附图获得其他的附图。 0017 图1为激光焊接塑料的原理框架图。 具体实施方式 0018 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明。

9、实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 0019 塑料激光焊接是利用激光能量来焊接两个成型塑料品的一种技术。 其要点在于 “透射激光的材料(透射件)” 与 “吸收激光的材料(吸热件)” 两者的组合。 辐射的激光径直穿 过位于上侧的 “透射激光的材料” ， 然后被下侧的 “吸收激光的材料” 吸收， 如图1所示， 这样 一来， 两个成型品之间产生的热量。

10、使塑料熔化并融合， 从而把两个成型品焊接在一起； 0020 热性塑料激光焊接-吸热件材料改性 0021 吸热件材料改性(提高材料吸光性能)， 主要是提高材料熔点和减弱激光在材料内 部的穿透性， 从而提高材料吸热性， 而间接提高材料激光焊接可焊接性， 其改性方式主要包 括： 0022 (1)提高材料结晶度和增大结晶体尺寸， 结晶度越高和结晶体尺寸越大， 材料硬度 和熔点升高、 激光在材料中的穿透性大大变差， 有利于激光在改性后的材料浅表层迅速聚 (吸)热而熔解； 0023 主要方法有： 温度控制法、 成核剂控制法、 拉伸控制法及热处理控制法等。 0024 (2)在原料中加入5-30结晶型塑料混合。

11、， 使改性后的材料结晶度变高， 熔点升 高和激光在材料中的穿透性大大变差， 从而使得激光在改性后的材料浅表层迅速聚(吸)热 而熔解； 原料可以为任何塑料制品的制备原料， 如合成树脂等； 结晶型塑料(有明显熔点)如 聚乙烯PE、 聚甲醛POM、 聚酰胺PA6、 聚酰胺PA66、 PET、 PBT等； 0025 (3)加入吸光剂与待改性材料均匀混合， 提高材料聚热速度； 吸光剂和炭黑类似是 基于一种特殊的有机分子， 可以完全溶解于塑胶基材如美国Crysta-Lyn公司生成的Clear Weld LD940吸光剂、 德国墨克代号为8550、 8441吸光剂等； 0026 (4)加入颗粒状无机色粉(或。

12、玻璃纤维)， 例如氧化铁颜料(有红、 黄、 绿、 黑、 橙、 灰、 棕)， 钼铬红， 锶铬黄， 柠檬铬黄， 中铬黄， 深铬黄， 锌铬黄等铬黄类； 铁蓝， 群青， 氧化铬绿， 美 术绿和碳黑等都可以作为无机色粉。 无机色粉(或玻璃纤维)外形尺寸大于用于焊接的激光 波长， 此类无机色粉和材料融合时仍然保持加工前的颗粒状， 和待改性材料混合注塑后， 会 使待改性材料硬度和熔点都变高， 透光性变差， 从而使得激光在改性后的材料浅表层迅速 聚(吸)热而熔解。 0027 四种方式综合应用对材料进行改性， 大大提高了材料激光焊接可焊性， 实现方法 简单可靠、 成本低廉、 经济性好。 0028 热性塑料激光焊。

13、接-透射件改性 0029 此透射件材料改性(提高材料透光性能)， 主要是降低材料熔点， 提高激光在材料 说明书 2/3 页 4 CN 110900882 A 4 内部的穿透性， 其改性方式主要包括： 0030 降低待改性材料结晶度和减小结晶体尺寸， 使其熔点变低， 激光穿透性提高； 0031 方法主要包括： 温度控制法、 添加增透剂法等。 0032 本发明通过一种简单经济的方式改善了吸光塑料的吸光发热性以及透光材料的 透光性， 从而改变了现有热塑性材料激光焊接的局限性， 其有效提高了塑料产品的焊接强 度、 焊接品质以及焊接效率， 特别提高了有色材料之间焊接的可行性， 包括同材料同颜色、 同材料不同颜色、 不同材料同颜色、 不同材料不同颜色间的焊接， 为塑料材料改性提供了新 的途径。 说明书 3/3 页 5 CN 110900882 A 5 图1 说明书附图 1/1 页 6 CN 110900882 A 6 。