CN117382193A - 一种塑膜激光焊接方法及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种塑膜激光焊接方法及其用途。方法包括让塑膜待焊接的部分相互叠合,叠合部分其中一侧通过支撑部限位,另一侧通过风的压力使塑膜的叠合部分紧密贴合,同时通过激光的光斑在塑膜的贴合部分进行热合焊接。用途为塑膜激光焊接方法用于塑膜热合包装型材。本发明提供的塑膜激光焊接方法及其用途,对塑膜焊接质量好,基本解决虚焊的问题,而且有利于提高塑膜焊接时的移动速度,提高生产效率。

Description

一种塑膜激光焊接方法及其用途
技术领域
本发明涉及塑膜焊接领域,尤其涉及一种塑膜激光焊接方法及其用途。
背景技术
塑膜指用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及其他树脂制成的薄膜,用于包装,以及用作覆膜层。塑料包装及塑料包装产品在市场上所占的份额越来越大,特别是复合塑料软包装,已经广泛地应用于食品、医药、化工等领域。
目前,塑膜的焊接主要采用接触式热合焊接方式,例如通过热压辊对塑膜叠合部分进行热压焊接。接触式热合焊接方式存在以下缺点:1)热阻大,热衰减严重;2)发热量低,塑膜输送速度为了与热压焊接速度相匹配,输送速度较慢且难以大幅提升;3)塑膜热压焊接时,焊渣会粘在热压辊表面,导致热压辊表面不平整,当表面不平整的热压辊对后面的待焊接塑膜进行焊接时,塑膜叠合部分贴合不紧密,容易出现虚焊问题。
此外,也有采用超声波对塑膜进行热熔的方式,但焊接过程仍收到焊接功率、速度的限制,焊接过程中也会由于塑膜贴合不紧密以及存在焊渣等问题导致虚焊现象。
采用上述焊接方式,在焊接过程中每焊接2-3米的塑膜就至少会出现一个虚焊的部位,焊接效果差,塑膜输送速度也被限制在20m/min以内。
发明内容
本发明的目的是提供一种塑膜激光焊接方法及其用途,对塑膜焊接质量好,基本解决虚焊的问题,而且有利于提高塑膜焊接时的移动速度,提高生产效率。
为实现上述目的,本发明提供一种塑膜激光焊接方法,让塑膜待焊接的部分相互叠合,叠合部分其中一侧通过支撑部限位,另一侧通过风的压力使塑膜的叠合部分紧密贴合,同时通过激光的光斑在塑膜的贴合部分进行热合焊接。
作为本发明的进一步改进,所述风作用在塑膜贴合部分的投影范围A大于激光的光斑落在塑膜贴合部分的投影范围B,投影范围B位于投影范围A内。
作为本发明的更进一步改进,所述投影范围A和投影范围B的边缘轮廓为圆形、椭圆形或多边形。
作为本发明的更进一步改进,所述风的流动方向与激光的照射方向均位于同一直线上。
作为本发明的更进一步改进,所述风通过与激光通道旁接的风道进入激光通道,风与激光均从激光通道的输出端射出,从而实现让风的流动方向与激光的照射方向均位于同一直线上。
作为本发明的更进一步改进,所述风的流动方向与激光的照射方向两者均垂直于塑膜的叠合部分。
作为本发明的更进一步改进,通过激光的光斑在塑膜的贴合部分进行热合焊接时,所述风和激光的光斑两者的共同作用区域与塑膜的叠合部分相对移动。
为实现上述目的,本发明还提供一种塑膜激光焊接方法的用途,所述塑膜激光焊接方法用于塑膜热合包装型材。
有益效果
与现有技术相比,本发明的塑膜激光焊接方法及其用途的优点为:
1、通过风的压力和支撑部的限位作用使塑膜待焊接的部分相互紧贴,此时通过激光的光斑在塑膜的贴合部分进行热合焊接。激光发射器与吹风设备均不接触塑膜,即使激光发射器与吹风设备两者表面不平整也不会在塑膜表面造成瑕疵,而风确保塑膜相互紧贴且不存在缝隙的同时,还能起到吹走焊渣、对焊接部位降温等作用,基本杜绝了虚焊的问题,从而大幅提高了塑膜的焊接质量。此外,由于焊接质量提高,焊渣也能被风快速排除,风压大小和激光光斑的热量均能大范围调节,在风和激光光斑两者共同作用区域与塑膜作相对移动时,即使移动速度大幅提高,只要激光光斑热量、塑膜材质、塑膜厚度、风量以及相对移动速度等参数相互匹配,仍然能确保塑膜焊接质量的稳定。因此,该方式也有利于提高生产效率。以输送塑膜为例,塑膜的输送速度即使提高到50-100m/min,仍能基本杜绝虚焊的问题。
2、风作用在塑膜贴合部分的投影范围A大于激光的光斑落在塑膜贴合部分的投影范围B,确保被激光光斑照射的部分,其塑膜叠合的部分均相互贴合,塑膜被激光光斑照射的部分快速受热并完成热合焊接。此外,投影范围A大于投影范围B,也有利于将焊渣基本排除。
3、风的流动方向与激光的照射方向均位于同一直线上,风的流动方向与激光的照射方向两者均垂直于塑膜的叠合部分,不仅能让风的压紧作用和激光的焊接作用最优化,而且可防止塑膜因倾斜受风而出现叠合部分横向滑移的问题。
4、风通过与激光通道旁接的风道进入激光通道,风与激光均从激光通道的输出端射出。由于风不会对激光产生不良影响,这种风与激光的合并输出方式实现难度最小,方便风道与激光发生器的布置。
通过以下的描述并结合附图,本发明将变得更加清晰,这些附图用于解释本发明的实施例。
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,对于本领域普通技术人员来讲,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为实施例1中塑膜焊接装置的剖视图;
图2为实施例1中塑膜焊接装置的工作状态主视图;
图3为实施例1中激光吹风混合通道基座的剖视图;
图4为实施例1中塑膜焊接时的侧视图;
图5为实施例1中投影范围A和投影范围B均呈圆形的示意图;
图6为实施例1中投影范围A和投影范围B均呈椭圆形的示意图;
图7为实施例2中的塑膜激光焊接原理示意图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例。
实施例1
本发明的具体实施方式如图1至图6所示,一种塑膜激光焊接方法,让塑膜1待焊接的部分相互叠合,叠合部分其中一侧通过支撑部2限位,另一侧通过风3的压力使塑膜1的叠合部分紧密贴合,同时通过激光4的光斑41在塑膜1的贴合部分进行热合焊接。
风3作用在塑膜1贴合部分的投影范围A31大于激光4的光斑41落在塑膜1贴合部分的投影范围B41,投影范围B41位于投影范围A31内。投影范围A31和投影范围B41的边缘轮廓为圆形、椭圆形或多边形,如图5至6所示。投影范围A31和投影范围B41两者的投影形状可以相同,也可以不同,但必须确保投影范围B41位于投影范围A31内。
风3的流动方向与激光4的照射方向均位于同一直线上。风3的流动方向与激光4的照射方向两者均垂直于塑膜1的叠合部分,如图2所示。当然,根据设备位置及特殊情况下,风3的流动方向也可以与激光4的照射方向成一定的角度,从侧面对焊接部进行压制;以便于风管的设计及连接,其目的只是利用风能作用,压紧待焊接的塑膜1搭接边。
上述激光4和风3通过一种塑膜焊接装置5射出,塑膜焊接装置5包括外壳,外壳上设有相连通的激光通道53和风道55。激光通道53一端位于外壳外侧,另一端位于外壳内,外壳内设有与激光通道53相对应的激光发生器51。
外壳包括相连接的激光发生器保护壳57和激光吹风混合通道基座52,激光发生器51设置在激光发生器保护壳57内,激光通道53和风道55均设置在激光吹风混合通道基座52上。
激光通道53内设有聚焦镜片54。风道55的输出端与位于聚焦镜片54出光端一侧的激光通道53侧壁相连通。激光发生器51发出的激光通过聚焦镜片54进行聚焦,形成的光斑41越小,能量越集中。
激光吹风混合通道基座52包括可拆式连接的第一基座521和第二基座522。激光通道53包括相连通的第一激光通道531和第二激光通道532,第一激光通道531贯穿第一基座521,第二激光通道532贯穿第二基座522。聚焦镜片54卡接在第一激光通道531和第二激光通道532之间。第一基座521与激光发生器保护壳57连接。激光发生器51的输出端与第一激光通道531的输入端相对应。本实施例中,第一基座521和第二基座522两者之间通过螺栓连接。
风道55包括依次连通的第一风道551、第二风道552和第三风道553。第一风道551贯穿第一基座521。第二风道552和第三风道553两者呈夹角且均位于第二基座522内。第三风道553一端与第二激光通道532的侧壁连通,另一端贯通至第二基座522外侧并通过堵头56堵住。第一风道551位于第一激光通道531的一侧且两者平行。第一风道551和第二风道552同轴线布置。
第一风道551的输入端连接有气管58一端,气管58另一端为供气源连接端。气管58一部分位于激光发生器保护壳57内,其供气源连接端伸出至激光发生器保护壳57外,可与风机(图中未画出)连接。
该塑膜焊接装置5即可确保从外壳52射出的风3与激光4均位于同一直线上,同时避免激光发射器51和激光发射器51的相互干涉。风3通过与激光通道53旁接的风道55进入激光通道53,风3与激光4均从激光通道53的输出端射出并射向塑膜1的叠合部分,从而实现让风3的流动方向与激光4的照射方向均位于同一直线上。
通过激光4的光斑41在塑膜1的贴合部分进行热合焊接时,风3和激光4的光斑41两者的共同作用区域与塑膜1的叠合部分相对移动。如图4所示,支撑部2和塑膜焊接装置5静止,塑膜1在输送辊的作用下向前输送,塑膜1待焊接的部分相互叠合并被风3的压力压向支撑部2,从而让待焊接的部分相互贴合,同时激光4的光斑41垂直照射在塑膜1的贴合部分,从而实现塑膜的热合焊接。
该方案中,塑膜激光焊接方法用于塑膜热合包装型材,例如通过塑膜热合焊接包装型材、箱子等产品。
工作时,通过风3的压力和支撑部2的限位作用使塑膜1待焊接的部分相互紧贴,此时通过激光4的光斑41在塑膜1的贴合部分进行热合焊接。塑膜焊接装置5不接触塑膜1,即使塑膜焊接装置5表面不平整也不会在塑膜1表面造成瑕疵,而风3确保塑膜1相互紧贴且不存在缝隙的同时,还能起到吹走焊渣、对焊接部位降温等作用,基本杜绝了虚焊的问题,从而大幅提高了塑膜1的焊接质量。
此外,由于焊接质量提高,焊渣也能被风3快速排除,风压大小和激光光斑41的热量均能大范围调节,在塑膜1移动时,即使移动速度大幅提高,只要激光光斑热量、塑膜材质、塑膜厚度、风量以及相对移动速度等参数相互匹配,仍然能确保塑膜1焊接质量的稳定。因此,该方式也有利于提高生产效率。
实施例2
如图7所示,与实施例1的不同之处在于,风3垂直作用于塑膜1的叠合部分,但激光4倾斜于塑膜1的叠合部分。激光光斑41的投影范围B41仍位于风3的投影范围A31内。激光光斑41倾斜照射的方式虽然也能实现塑膜的热合焊接,但相比于实施例1,倾斜照射容易导致光斑41的投影范围B41内热量分布不均匀,焊接质量比不上实施例1中的焊接质量。
以上结合最佳实施例对本发明进行了描述,但本发明并不局限于以上揭示的实施例,而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims (9)

1.一种塑膜激光焊接方法,其特征在于,让塑膜(1)待焊接的部分相互叠合,叠合部分其中一侧通过支撑部(2)限位,另一侧通过风(3)的压力使塑膜(1)的叠合部分紧密贴合,同时通过激光(4)的光斑(41)在塑膜(1)的贴合部分进行热合焊接。
2.根据权利要求1所述的一种塑膜激光焊接方法,其特征在于,所述风(3)作用在塑膜(1)贴合部分的投影范围A(31)大于激光(4)的光斑(41)落在塑膜(1)贴合部分的投影范围B(41),投影范围B(41)位于投影范围A(31)内。
3.根据权利要求2所述的一种塑膜激光焊接方法,其特征在于,所述投影范围A(31)和投影范围B(41)的边缘轮廓为圆形、椭圆形或多边形。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种塑膜激光焊接方法,其特征在于,所述风(3)的流动方向与激光(4)的照射方向均位于同一直线上。
5.根据权利要求4所述的一种塑膜激光焊接方法,其特征在于,所述风(3)通过与激光通道(53)旁接的风道(55)进入激光通道(53),风(3)与激光(4)均从激光通道(53)的输出端射出,从而实现让风(3)的流动方向与激光(4)的照射方向均位于同一直线上。
6.根据权利要求4所述的一种塑膜激光焊接方法,其特征在于,所述风(3)的流动方向与激光(4)的照射方向两者均垂直于塑膜(1)的叠合部分。
7.根据权利要求1或2或3或5或6所述的一种塑膜激光焊接方法,其特征在于,通过激光(4)的光斑(41)在塑膜(1)的贴合部分进行热合焊接时,所述风(3)和激光(4)的光斑(41)两者的共同作用区域与塑膜(1)的叠合部分相对移动。
8.根据权利要求4所述的一种塑膜激光焊接方法,其特征在于,通过激光(4)的光斑(41)在塑膜(1)的贴合部分进行热合焊接时,所述风(3)和激光(4)的光斑(41)两者的共同作用区域与塑膜(1)的叠合部分相对移动。
9.一种塑膜激光焊接方法的用途,其特征在于,所述塑膜激光焊接方法用于塑膜热合包装型材。
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