CN111484805B - 一种非金属材料的粘接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种非金属材料的粘接方法，包括：分别绘制出第一粘接材料、第二粘接材料的粘接位置的粘接加工图形，并将所述粘接加工图形导入激光设备；将热熔胶贴合在所述第一粘接材料的粘接位置处，所述热熔胶形状与所述粘结加工图形适配；采用所述激光设备对所述热熔胶进行加热使热熔胶达到预贴温度以粘接在所述第一粘接材料上；将所述第二粘接材料的粘接位置与所述第一粘接材料的粘接位置紧密对接；采用所述激光设备对热熔胶进行加热使其达到激活温度以粘接所述第一粘接材料和所述第二粘接材料。运用本技术方案不仅解决了胶量难以控制控制的问题，同时可以减少热影响区及对周围热敏感区的影响。

Description

一种非金属材料的粘接方法

技术领域

本发明涉及热熔胶胶粘的技术领域，尤其涉及一种非金属材料的粘接方法。

背景技术

对于非金属材料的粘接，目前市场上的主流方法是采取点胶。点胶原理是通过喷射点胶机或气压推进点胶机将热熔的胶水均匀覆盖在设定的位置上，再进行压合。但采取点胶方法时点胶量难以稳定控制，胶量过少会产生脱胶现象，太多则易发生溢胶，过程可能会出现胶路缺陷或气泡。使用热压头加热施压激活热熔胶，可以避免点胶过程出现的问题，但热影响区域较大，可能会对其它热敏感区域产生影响。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种非金属材料的粘接方法，以解决胶量难以控制控制的问题，也可减少热影响区、减少对周围热敏感区的影响。

为实现上述目的，本发明提供一种非金属材料的粘接方法，包括以下步骤：

分别绘制出第一粘接材料、第二粘接材料的粘接位置的粘接加工图形，并将所述粘接加工图形导入激光设备；

将热熔胶贴合在所述第一粘接材料的粘接位置处，所述热熔胶形状与所述粘结加工图形适配；

采用所述激光设备对所述热熔胶进行加热使所述热熔胶达到预贴温度以粘接在所述第一粘接材料上；

将所述第二粘接材料的粘接位置与所述第一粘接材料的粘接位置紧密对接；

采用所述激光设备对所述热熔胶进行加热使其达到激活温度以粘接所述第一粘接材料和所述第二粘接材料。

进一步地，所述采用所述激光设备对所述热熔胶进行加热使所述热熔胶达到预贴温度以粘接在所述第一粘接材料上包括：

对所述激光设备的预贴加工参数进行设置；

根据所述激光设备的激光光斑、能量密度调整激光焦距；

通过正焦激光照射或偏焦激光照射的方式使所述热熔胶升温至预贴温度，以使所述热熔胶表面产生微粘性以粘接在所述第一粘接材料上。

进一步地，所述采用所述激光设备对所述热熔胶进行加热使其达到激活温度以粘接所述第一粘接材料和所述第二粘接材料包括：

对所述激光设备的热压加工参数进行设置；

根据所述激光设备的激光光斑、能量密度调整激光焦距；

通过正焦激光照射或偏焦激光照射的方式使所述热熔胶升温至激活温度，并使所述热熔胶保持激活温度一定的时间；

保持所述第一粘接材料与所述第二粘接材料的紧密对接状态，待所述热熔胶自然冷却，取出已粘接的所述第一粘接材料和所述第二粘接材料。

进一步地，所述激光设备为半导体激光器，所述激光设备的激光波长为808nm，所述预贴加工参数为：

打标速度为1500-3000mm/s，空跳速度为1500-3000mm/s，电流为8.5-9.6A，打标时间为5-15s，压力为0.1-0.3MPa。

进一步地，所述激光设备为半导体激光器，所述激光设备的激光波长为808nm，所述热压加工参数为：

打标速度为1500-3000mm/s，空跳速度为1500-3000mm/s，电流为11-12A，打标时间为5-15s，压力为0.3-0.6MPa。

进一步地，所述将热熔胶紧密贴合在所述第一粘接材料的粘接位置处包括：

将所述第一粘接材料放置在固持治具上；

通过离型纸承载所述热熔胶以将所述热熔胶贴设在所述第一粘接材料的粘接位置上；

采用施压治具施压将所述热熔胶与所述第一粘接材料紧密贴合。

进一步地，所述将所述第二粘接材料的粘接位置与所述第一粘接材料的粘接位置紧密对接包括:

分别将所述第一粘接材料、所述第二粘接材料放置在对应的固持夹具；

将所述第一粘接材料的粘接位置与所述第二粘接材料的粘接位置对接；

采用施压治具对固持治具施加压力使所述第一粘接材料和所述第二粘接材料保持紧密对接。

进一步地，所述绘制出第一粘接材料和第二粘接材料的粘接加工图形，并将所述粘接加工图形导入激光设备具体为：

采用绘图软件根据所述第一粘接材料、所述第二粘接材料的粘接位置的粘接尺寸、粘接形状绘制出粘接加工图形；

将所述粘接加工图形导入激光设备。

进一步地，所述非金属材料的粘接方法还包括：

根据所述第一粘接材料、所述第二粘接材料的粘接位置的粘接尺寸和粘接形状，制备与所述粘接位置匹配的所述热熔胶。

进一步地，所述非金属材料的粘接方法还包括：

根据所述第一粘接材料、所述第二粘接材料的外形尺寸，制备用于固定所述第一粘接材料、所述第二粘接材料的所述固持治具。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：首先绘制出第一粘接材料、第二粘接材料的粘接位置的粘接加工图形，并将粘接加工图形导入激光加工设备，然后将热熔胶紧密贴合在第一粘接材料的粘接位置处，激光设备通过预先导入的粘接加工图形发出激光对热熔胶进行照射加热，使其达到预贴温度粘接在第一粘接材料上；再将第二粘接材料的粘接位置与第一粘接材料的粘接位置紧密对接，最后激光设备基于粘接加工图形再次对热熔胶进行照射加热，并使其温度升温至激活温度，充分发挥热熔胶的粘性将第一粘接材料与第二粘接材料稳定的粘接在一起。运用本技术方案不仅解决了胶量难以控制控制的问题，同时可以减少热影响区、减少对周围热敏感区的影响。

附图说明

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，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种非金属材料的粘接方法的流程示意图；

图2为步骤S23的细化步骤的一流程示意图；

图3为步骤S25的细化步骤的一流程示意图；

图4为步骤S22的细化步骤的一流程示意图；

图5为步骤S24的细化步骤的一流程示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种非金属材料的粘接方法，包括以下步骤：

S21、分别绘制出第一粘接材料、第二粘接材料的粘接位置的粘接加工图形，并将所述粘接加工图形导入激光设备；

S22、将热熔胶贴合在所述第一粘接材料的粘接位置处，所述热熔胶形状与所述粘结加工图形适配；

S23、采用所述激光设备对所述热熔胶进行加热使热熔胶达到预贴温度以粘接在所述第一粘接材料上；

S24、将所述第二粘接材料的粘接位置与所述第一粘接材料的粘接位置紧密对接；

S25、采用所述激光设备对热熔胶进行加热使其达到激活温度以粘接所述第一粘接材料和所述第二粘接材料。

首先绘制出第一粘接材料、第二粘接材料的粘接位置的粘接加工图形，并将粘接加工图形导入激光加工设备，然后将热熔胶紧密贴合在第一粘接材料的粘接位置处，激光设备通过预先导入的粘接加工图形发出激光对热熔胶进行照射加热，使其达到预贴温度粘接在第一粘接材料上，并将剥离于热熔胶；再将第二粘接材料的粘接位置与第一粘接材料的粘接位置紧密对接，最后激光设备基于粘接加工图形再次对热熔胶进行照射加热，并使其温度升温至激活温度，充分发挥热熔胶的粘性将第一粘接材料与第二粘接材料稳定的粘接在一起。运用本技术方案不仅解决了胶量难以控制控制的问题，同时可以减少热影响区、减少对周围热敏感区的影响。

在本实施例提供的非金属材料的粘接方法中，第一粘接材料和第二粘接材料的组合一般为非金属与非金属、非金属与金属材料等，尤其是光学透明材料与塑胶或金属材料。热熔胶在常温下是固态，在低于激活温度下进行短时间加热不会影响热熔胶的性能；当温度达到热熔胶的激活温度，将激活热熔胶的粘接性能。

进一步地，参见图2，所述采用所述激光设备对所述热熔胶进行加热使热熔胶达到预贴温度以粘接在所述第一粘接材料上包括：

S231、对所述激光设备的预贴加工参数进行设置；

S232、根据所述激光设备的激光光斑、能量密度调整激光焦距；

S233、通过正焦激光照射或偏焦激光照射的方式使热熔胶升温至预贴温度，以使热熔胶表面产生微粘性以粘接在所述第一粘接材料上。

当将热熔胶固定在第一粘接材料的粘接位置后，通过激光设备对热熔胶加热使其达到预贴温度，预贴温度要低于热熔胶的激活温度，预贴的目的是使热熔胶能覆贴在第一粘接材料的粘接位置上，便于下一步中对第一粘接材料与第二粘接材料进行粘接。因此，预贴温度不宜过高且加热时间不宜过长，否则会影响热熔胶的下一步粘接性能。其中，先对激光设备的预贴加工参数进行设置，然后根据激光设备的激光光斑、能量密度调整激光焦距，如半导体激光器激光焦点处光斑大、能量密度较低，因此可采用正焦激光照射的方式；光纤激光器或端泵固体激光器焦点处光斑较小、能量密度高，需要适当偏焦，采取偏焦激光照射的方式才能避免热熔胶升温过快，温度过高不易控制。即通过正焦激光照射或偏焦激光照射的方式，时热熔胶升高至预贴温度，使热熔胶产生微粘性并粘接在第一粘接材料上，适用的非金属粘结材料一般为光透明材质，对激光吸收很弱。因而和材料紧贴的热熔胶可以吸收透过材料的激光而升温，产生少许粘性并粘覆贴在材料上，最后将离型纸与热熔胶剥离开。

参见图3，所述采用所述激光设备对热熔胶进行加热使其达到激活温度以粘接所述第一粘接材料和所述第二粘接材料包括：

S251、对所述激光设备的热压加工参数进行设置；

S252、根据所述激光设备的激光光斑、能量密度调整激光焦距；

S253、通过正焦激光照射或偏焦激光照射的方式使热熔胶升温至激活温度，并使热熔胶保持激活温度一定的时间；

S254、保持所述第一粘接材料与所述第二粘接材料的紧密对接状态，待所述热熔胶自然冷却，取出已粘接的所述第一粘接材料和所述第二粘接材料。

同理，在对热熔胶进行加热使其达到激活温度时，先对激光设备的热压加工参数进行设置，然后利用激光设备通过正焦或偏焦一定距离，使热熔胶升高激活温度，并使热熔胶保持激活温度一定时间后，待其自然冷却。需要注意，在热熔胶自然冷却时，需要保持对第一粘接材料和第二粘接材料的施加压力。

需要说明的是，当热熔胶自然冷却后，释放压力，取出已经粘接好的第一粘接材料和第二粘接材料，将粘接好的第一粘接材料和第二粘接材料静置1-2h，然后测试粘接性能；且静置24h后，其粘接强度可达到最佳。

在本实施例中不对激光设备进行限定，可以使用波长为808nm的半导体激光器或波长1064nm的光纤激光器或波长1064nm的端泵固体激光器，半导体和光纤激光器最大功率均为20W，1064nm的端泵固体激光器的最大功率为15W。根据激光设备的激光光斑和能量密度选择适用的激光照射方式。优选地，激光设备采用半导体激光器，其激光波长为808nm，预贴加工参数限定为：打标速度为1500-3000mm/s，空跳速度为1500-3000mm/s，电流为8.5-9.6A，打标时间为5-15s，压力为0.1-0.3MPa。

预贴温度和预贴时间对预贴效果有一定影响，通过调整激光设备的镭射功率和打标次数可以控制预贴温度和预贴时间。

同理，激光设备为半导体激光器，其激光波长为808nm时，热压加工参数限定为：打标速度为1500-3000mm/s，空跳速度为1500-3000mm/s，电流为11-12A，打标时间为5-15s，压力为0.3-0.6MPa。

进一步地，参见图4，所述将热熔胶紧密贴合在所述第一粘接材料的粘接位置处包括：

S221、将所述第一粘接材料放置在固持治具上；

S222、通过离型纸承载所述热熔胶以将所述热熔胶贴设在所述第一粘接材料的粘接位置上；

S223、采用施压治具施压将所述热熔胶与所述第一粘接材料紧密贴合。

在对热熔胶预贴加热之前，先将第一粘接材料放置固持治具上，通过离型纸承载热熔胶从而将热熔胶贴设在第一粘接材料的粘接位置上，并通过施压治具施压保证热熔胶与第一粘接材料紧密贴合，以便下一步对热熔胶进行预贴加热后，通过热熔胶的微粘性可以将热熔胶粘接在第一粘接材料上。通过离型纸承载热熔胶将其贴合在第一粘接材料上，当激光照射使热熔胶产生微粘性以粘接在第一粘接材料上后，将离型纸剥离于热熔胶，使得后续操作中第二粘接材料与第一粘接材料粘接。

参见图5，将所述第二粘接材料的粘接位置与所述第一粘接材料的粘接位置紧密对接包括:

S241、分别将所述第一粘接材料、所述第二粘接材料放置在对应的固持夹具；

S242、将所述第一粘接材料的粘接位置与所述第二粘接材料的粘接位置对接；

S243、采用施压治具对固持治具施加压力使所述第一粘接材料和所述第二粘接材料保持紧密对接。

将离型纸剥离于热熔胶后，分别将第一粘接材料和第二粘接材料放置在对应的固持夹具上以保持稳定，根据第一粘接材料的粘接位置和第二粘接材料的粘接位置将两者的位置正确对接，并采用施压治具施压，确保第一粘接材料和第二粘接材料的对接紧密无缝隙，从而当热熔胶的粘接性能被激活后，可以将第一粘接材料和第二粘接材料紧密正确的粘接在一起。

优选地，绘制出第一粘接材料和第二粘接材料的粘接加工图形，并将所述粘接加工图形导入激光设备具体为：

采用绘图软件根据所述第一粘接材料、所述第二粘接材料的粘接位置的粘接尺寸、粘接形状绘制出粘接加工图形；

将所述粘接加工图形导入激光设备。

即通过绘图软件如CorelDraw、AutoCAD等，或激光设备自带的绘图功能根据待第一粘接材料、第二粘接材料的粘接位置，绘制出粘接加工图形。激光设备根据粘接加工图形向后精准的对热熔胶进行预贴温度、激活温度加热，提高了生产效率、并极大的减小热影响区域、避免了可能会对其它热敏感区域产生的影响。

进一步地，所述非金属材料的粘接方法还包括：根据所述第一粘接材料、所述第二粘接材料的粘接位置的粘接尺寸和粘接形状，制备与所述粘接位置匹配的所述热熔胶。

在对热熔胶与第一粘接材料进行固定之前，先根据第一粘接材料、第二粘接材料的粘接位置的粘接尺寸和粘接形状，制备与粘接位置匹配的热熔胶。正确选择热熔胶的用量，避免量少或量多，解决了点胶方式中容易产生的溢胶问题。

更进一步地，非金属材料的粘接方法还包括：根据所述第一粘接材料、所述第二粘接材料的外形尺寸，制备用于固定所述第一粘接材料、所述第二粘接材料的所述固持治具。

在后续对热熔胶进行预贴温度加热或激活温度加热时，都需要保持第一粘接材料、第二粘接材料的位置不变，激光设备才能根据粘接加工图形对热熔胶进行精准加热。因此需要根据第一粘接材料和第二粘接材料的外形尺寸预先制备匹配的固持夹具，保证后续操作顺利进行。

以上为对本发明所提供的一种非金属材料的粘接方法，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种非金属材料的粘接方法，其特征在于，包括以下步骤：

分别绘制出第一粘接材料、第二粘接材料的粘接位置的粘接加工图形，并将所述粘接加工图形导入激光设备；

将热熔胶贴合在所述第一粘接材料的粘接位置处，所述热熔胶形状与所述粘接加工图形适配；

采用所述激光设备对所述热熔胶进行加热使所述热熔胶达到预贴温度以粘接在所述第一粘接材料上；

将所述第二粘接材料的粘接位置与所述第一粘接材料的粘接位置紧密对接；

采用所述激光设备对所述热熔胶进行加热使其达到激活温度以粘接所述第一粘接材料和所述第二粘接材料。

2.根据权利要求1所述的非金属材料的粘接方法，其特征在于，所述采用所述激光设备对所述热熔胶进行加热使所述热熔胶达到预贴温度以粘接在所述第一粘接材料上包括：

对所述激光设备的预贴加工参数进行设置；

根据所述激光设备的激光光斑、能量密度调整激光焦距；

通过正焦激光照射或偏焦激光照射的方式使所述热熔胶升温至预贴温度，以使所述热熔胶表面产生微粘性以粘接在所述第一粘接材料上。

3.根据权利要求2所述的非金属材料的粘接方法，其特征在于，所述采用所述激光设备对所述热熔胶进行加热使其达到激活温度以粘接所述第一粘接材料和所述第二粘接材料包括：

对所述激光设备的热压加工参数进行设置；

根据所述激光设备的激光光斑、能量密度调整激光焦距；

通过正焦激光照射或偏焦激光照射的方式使所述热熔胶升温至激活温度，并使所述热熔胶保持激活温度一定的时间；

保持所述第一粘接材料与所述第二粘接材料的紧密对接状态，待所述热熔胶自然冷却，取出已粘接的所述第一粘接材料和所述第二粘接材料。

4.根据权利要求2所述的非金属材料的粘接方法，其特征在于，所述激光设备为半导体激光器，所述激光设备的激光波长为808nm，所述预贴加工参数为：

打标速度为1500-3000mm/s，空跳速度为1500-3000mm/s，电流为8.5-9.6A，打标时间为5-15s，压力为0.1-0.3MPa。

5.根据权利要求3所述的非金属材料的粘接方法，其特征在于，所述激光设备为半导体激光器，所述激光设备的激光波长为808nm，所述热压加工参数为：

打标速度为1500-3000mm/s，空跳速度为1500-3000mm/s，电流为11-12A，打标时间为5-15s，压力为0.3-0.6MPa。

6.根据权利要求1所述的非金属材料的粘接方法，其特征在于，所述将热熔胶紧密贴合在所述第一粘接材料的粘接位置处包括：

将所述第一粘接材料放置在固持治具上；

通过离型纸承载所述热熔胶以将所述热熔胶贴设在所述第一粘接材料的粘接位置上；

采用施压治具施压将所述热熔胶与所述第一粘接材料紧密贴合。

7.根据权利要求6所述的非金属材料的粘接方法，其特征在于，所述将所述第二粘接材料的粘接位置与所述第一粘接材料的粘接位置紧密对接包括:

分别将所述第一粘接材料、所述第二粘接材料放置在对应的固持夹具；

将所述第一粘接材料的粘接位置与所述第二粘接材料的粘接位置对接；

采用施压治具对固持治具施加压力使所述第一粘接材料和所述第二粘接材料保持紧密对接。

8.根据权利要求7所述的非金属材料的粘接方法，其特征在于，所述绘制出第一粘接材料和第二粘接材料的粘接加工图形，并将所述粘接加工图形导入激光设备具体为：

采用绘图软件根据所述第一粘接材料、所述第二粘接材料的粘接位置的粘接尺寸、粘接形状绘制出粘接加工图形；

将所述粘接加工图形导入激光设备。

9.根据权利要求1所述的非金属材料的粘接方法，其特征在于，所述非金属材料的粘接方法还包括：

根据所述第一粘接材料、所述第二粘接材料的粘接位置的粘接尺寸和粘接形状，制备与所述粘接位置匹配的所述热熔胶。

10.根据权利要求9所述的非金属材料的粘接方法，其特征在于，所述非金属材料的粘接方法还包括：

根据所述第一粘接材料、所述第二粘接材料的外形尺寸，制备用于固定所述第一粘接材料、所述第二粘接材料的固持治具。

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