广州中国科学院工业技术研究院, 广东 广州 511458
为了研究塑料激光穿透焊接的物理机理，了解焊接参数对塑料激光穿透焊接质量的影响，寻找不同条件下的最佳焊接参数，利用波长为1064 nm的光纤激光在多功能加工平台上对厚度为3 mm的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)进行穿透焊接的实验研究。对焊接过程中的物理现象进行了分析，对不同激光功率、光斑半径、焊接速度下的焊接质量进行了比对，找到了这些参数对焊接质量的影响规律，并得到了几种特定条件下的最佳焊接参数。利用拉力测试仪对焊件进行了拉力测试，结果显示，焊缝的强度高于母材的强度。
激光技术 塑料焊接 激光穿透焊接 光纤激光 PMMA塑料 激光与光电子学进展
2013, 50(5): 051401
1 广州中国科学院 工业技术研究院，广州 511458
2 华中科技大学 武汉光电国家实验室，武汉 430074
为了研究不同的参量对塑料焊接的焊缝宽度和焊接深度的影响，建立了塑料激光穿透焊接的数学模型和有限元模型，并利用有限元软件ANSYS对焊接时的温度场进行了计算分析，得到了不同参量下塑料焊接的焊缝宽度和焊接深度。结果表明，单位面积的聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)塑料在单位时间吸收的激光能量越高，焊接深度越大，焊接强度越大; 而焊缝的宽度则受到光斑半径和单位面积塑料单位时间内吸收的激光能量的共同影响，随着光斑半径的增大，出现先增大后减小的变化趋势。
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