RU2011530C1 - Способ лазерной сварки термопластичных материалов - Google Patents

Способ лазерной сварки термопластичных материалов Download PDF

Info

Publication number
RU2011530C1
RU2011530C1 SU925063526A SU5063526A RU2011530C1 RU 2011530 C1 RU2011530 C1 RU 2011530C1 SU 925063526 A SU925063526 A SU 925063526A SU 5063526 A SU5063526 A SU 5063526A RU 2011530 C1 RU2011530 C1 RU 2011530C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
examples
materials
radiation
laser
transparent
Prior art date
Application number
SU925063526A
Other languages
English (en)
Inventor
Е.Л. Хлебникова
Т.Н. Сухова
М.А. Чижик
Original Assignee
Санкт-Петербургский институт текстильной и легкой промышленности им.С.М.Кирова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Санкт-Петербургский институт текстильной и легкой промышленности им.С.М.Кирова filed Critical Санкт-Петербургский институт текстильной и легкой промышленности им.С.М.Кирова
Priority to SU925063526A priority Critical patent/RU2011530C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2011530C1 publication Critical patent/RU2011530C1/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/112—Single lapped joints
    • B29C66/1122—Single lap to lap joints, i.e. overlap joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16—Laser beams
    • B29C65/1629—Laser beams characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1635—Laser beams characterised by the way of heating the interface at least passing through one of the parts to be joined, i.e. laser transmission welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16—Laser beams
    • B29C65/1629—Laser beams characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1654—Laser beams characterised by the way of heating the interface scanning at least one of the parts to be joined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/41—Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
    • B29C66/43—Joining a relatively small portion of the surface of said articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/7392—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
    • B29C66/73921—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic characterised by the materials of both parts being thermoplastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/812—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the composition, by the structure, by the intensive physical properties or by the optical properties of the material constituting the pressing elements, e.g. constituting the welding jaws or clamps
    • B29C66/8126—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the composition, by the structure, by the intensive physical properties or by the optical properties of the material constituting the pressing elements, e.g. constituting the welding jaws or clamps characterised by the intensive physical properties or by the optical properties of the material constituting the pressing elements, e.g. constituting the welding jaws or clamps
    • B29C66/81266—Optical properties, e.g. transparency, reflectivity
    • B29C66/81267—Transparent to electromagnetic radiation, e.g. to visible light
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/82—Pressure application arrangements, e.g. transmission or actuating mechanisms for joining tools or clamps
    • B29C66/826—Pressure application arrangements, e.g. transmission or actuating mechanisms for joining tools or clamps without using a separate pressure application tool, e.g. the own weight of the parts to be joined
    • B29C66/8266—Pressure application arrangements, e.g. transmission or actuating mechanisms for joining tools or clamps without using a separate pressure application tool, e.g. the own weight of the parts to be joined using fluid pressure directly acting on the parts to be joined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/914—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/9161—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the heat or the thermal flux, i.e. the heat flux
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/919—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux characterised by specific temperature, heat or thermal flux values or ranges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/93—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the speed
    • B29C66/934—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the speed by controlling or regulating the speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/93—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the speed
    • B29C66/939—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the speed characterised by specific speed values or ranges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/729—Textile or other fibrous material made from plastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/92—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools
    • B29C66/929—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools characterized by specific pressure, force, mechanical power or displacement values or ranges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/12—Thermoplastic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2313/00—Use of textile products or fabrics as reinforcement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2909/00—Use of inorganic materials not provided for in groups B29K2803/00 - B29K2807/00, as mould material
    • B29K2909/08—Glass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

Использование: изобретение относится к области соединения деталей из текстильных и пленочных термопластичных материалов с использованием лазерного излучения и может найти применение в производстве защитной и герметичной одежды с одновременным осуществлением операций раскроя и сварки. Сущность изобретения: в способе лазерной сварки термопластичных материалов перед сжатием материалов их собирают в пакет. Между смежными парами полотен устанавливают прозрачные для лазерного излучения пластины из материала с коэффициентом поглощения β=0-0,19 см-1 . Нагрев полотен осуществляют при мощности излучения 10 - 12 Вт, скорости перемещеня материалов 0,24 - 0,80 м/мин и давлении газового потока 0,1 - 0,12 МПа. Кроме того, в качестве прозрачных пластин используют пластины из солей щелочноземельных металлов. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относится к области соединения деталей из текстильных и пленочных термопластичных материалов с использованием лазерного излучения и может найти применение в производстве защитной и герметичной одежды с одновременным осуществлением операций раскроя и сварки.
Известен способ соединения материалов в поле токов высокой частоты. Этот вид сварки основан на способности высокочастотного поля генерировать тепло внутри свариваемых материалов, т. е. на преобразование электрической энергии в тепловую непосредственно внутри свариваемых материалов [1] .
Однако данный способ требует тонкой регулировки параметров технологического процесса, ограниченная площадь рабочих органов не позволяет соединять детали с большей площадью. При возможности одновременного осуществления операций раскроя и сварки область применения способа для сварки текстильных материалов ограничена из-за технологических возможностей оборудования. Кроме того, увеличение высоты настила невозможно при использовании оборудования прессового типа.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ лазерной сварки термопластичных материалов, при котором соединяемые полотна материалов располагают внахлестку, сжимают их в зоне соединения газовым потоком и нагревают лазерным излучением при перемещении материалов относительно лазерного луча [2] .
Недостатком известного способа является невозможность осуществления сварки с одновременным раскроем из-за сильного рассеивания лазерного излучения рассеивающими линзами. Кроме того, свариваемые детали не закрепляют, а поддерживают в фиксированном состоянии за счет потоков воздуха, в результате чего отсутствует возможность увеличения высоты настила, что не позволяет производить многослойную сварку и повысить производительность труда.
Техническим результатом изобретения является увеличение количества одновременно свариваемых слоев материала, уменьшение воздушной прослойки между слоями, совмещение операций сварки и раскроя.
Это достигается тем, что в способе лазерной сварки термопластичных материалов, при котором соединяемые полотна материалов располагают внахлестку, сжимают их в зоне соединения газовым потоком и нагревают лазерным излучением при перемещении материалов относительно лазерного луча, согласно изобретению, перед сжатием материалов их собирают в пакет, устанавливая между смежными парами полотен прозрачные для лазерного излучения пластины из материала с коэффициентом поглощения β = 0-0,19 см-1, а нагрев осуществляют при мощности излучения 10-12 Вт, скорости перемещения материалов 0,24-0,80 м/мин и давлении газового потока 0,1-0,12 МПа.
Кроме того, в качестве прозрачных пластин используют пластины из солей щелочноземельных металлов.
В описываемом способе прозрачные пластины, устанавливаемые между смежными парами полотен материала, собранных в пакет, служат для прижатия и разделения слоев настила, причем при сварке шов формируется только на свариваемом материале, не оставляя следа на пластине. Они уменьшают также воздушную прослойку между слоями настила, что предотвращает горение материалов и позволяет достичь качественного соединения за счет более плотного прилегания свариваемых слоев материалов друг к другу.
Способ лазерной сварки термопластичных материалов заключается в следующем.
Соединяемые полотна располагают внахлест, собирают их в пакет (настил) на портале.
В качестве соединяемых материалов используют текстильные и пленочные материалы: арт. 52314 (100% ПЭф), арт. 7002 ТМК (100% ВЛс), арт. 8Н1-12ШП (100% ВЛс), арт. ОМ5203КВ178 (84% ВЛс, 16% ВХл), арт. Н70Р (67% ВЛс, 33% ВВс), винилискожа - Т "Шторм", пленка ПВХ толщиной 0,2 и 0,4 мм.
Для предотвращения спекания пар полотен и увеличения прижимного усилия между смежными парами полотен устанавливают прозрачные для лазерного излучения пластины из материала с коэффициентом поглощения β = 0-0,19 см-1.
В качестве пластин используют пластины из солей щелочноземельных металлов: KCl (коэффициент поглощения β = 0), NaCl ( β = 0) или органического стекла: марки ГЛС-1 (β = 0,190 см-1), ГЛС-2 ( β = 0,185 см-1). Настил состоит из 2-14 полотен пленочного материала или из 2-20 полотен текстильного материала.
Для усиления контакта между полотнами настила, необходимого для их соединения, в зону обработки под давлением 0,10-0,12 МПа подают газ, например воздух, который сжимает полотна в зоне соединения.
С помощью разработанной программы на ЧПУ задают траекторию движения портала, скорость перемещения которого составляет 0,24-0,80 м/мин. Нагрев соединяемых полотен осуществляют лазерным излучением при перемещении на портале относительно лазерного луча.
Сварку полотен с одновременным раскроем осуществляют на газоразрядных СО2 - лазерах: ИЛГН-701 - или твердотельных - на гранате с неодимом - лазерах: ЛТН-102 с длиной волны излучения 1,06-10,6 мкм, мощностью 10-12 Вт; на расстоянии от среза сопла до объекта 250-300 мм.
Возможность осуществления сварки и раскроя полотен обусловливается способностью лазерного излучения расходовать лишь часть энергии на соединение двух слоев материалов и наличие материалов, прозрачных к лазерному излучению и предотвращающих спекание смежных пар полотен.
В зависимости от требований эксплуатации конфигурация сварного шва, задаваемая на ЧПУ, может быть прямо- или криволинейной, непрерывной или пунктирной.
Физико-механические показатели полученных сварных соединений определяли по следующим методикам:
Прочность на разрыв, Н по ГОСТ 3813-72
Жесткость шва, сН по ГОСТ 10550-75
Изменению подвергали следующие показатели (см. таблицу): высота настила: 2, 14, 20, 22, 26 полотен (примеры 1-6, 35-40), 2, 10, 12, 14, 16, 18 полотен (примеры 69-74); вид прокладочного материала: KCl, NaCl, ГЛС-1, ГЛС-2 (примеры 7-10, 41-44, 75-78); мощность излучения: 5, 8, 10, 12, 14, 20 Вт (примеры 11-16, 45-50, 79-84); давление воздуха: 0,04, 0,06, 0,10, 0,12, 0,14, 0,16 МПа (примеры 19-24, 53-58, 87-92); расстояние от сопла до объекта: 200, 250, 300, 350, 500 мм (примеры 25-29, 59-63, 93-97); скорость перемещения портала: 0,24, 0,48, 0,80, 1,00, 1,20 м/мин (примеры 30-34), 64-68, 98-102); длину волны излучения: 1,06, 10,6 мкм (примеры 17-18, 51-52, 85-86).
Анализ приведенных физико-механических показателей полученных соединений позволяет сделать вывод о том, что высокую производительность труда при сохранении качества шва достигают при мощности излучения 10-12 Вт (примеры 13-14, 47-48, 81-82), давлении газа 0,10-0,12 МПа (примеры 21-22, 55-56, 89-90), высоте настила 2-20 полотен текстильных материалов (примеры 1-4, 35-38) и 2-14 полотен пленочных материалов (примеры 69-72), расстоянии от сопла до объекта 250-300 мм (примеры 26-27, 60-61, 94-95), скорости перемещения портала 0,24-0,80 м/мин (примеры 30-32, 64-66, 98-100), при использовании в качестве прокладочных пластин KCl, NaCl, ГЛС-1, ГЛС-2 (примеры 7-10, 41-44, 75-78), применяя в качестве рабочей среды воздух. Выход же за пределы указанных диапазонов ведет к снижению прочности и увеличению жесткости. При уменьшении мощности излучения (примеры 11-12, 45-46, 79-80), увеличении высоты настила (примеры 5-6, 39-40, 73-74), уменьшении давления газа (примеры 19-20, 53-54, 87-88), уменьшении расстояния от сопла до объекта (примеры 25, 59, 93), увеличении скорости перемещения портала (примеры 33-34, 67-68, 101-102) ухудшается показатель прочности. При увеличении мощности излучения (примеры 15-16, 49-50, 83-84), увеличении давления газа (примеры 23-24, 57-58, 91-92), увеличении расстояния от сопла до объекта (примеры 28-29, 62-63, 96-97) значение показателя прочности уменьшается при одновременном увеличении показателя жесткости.
Вид прокладочных пластин (примеры 7-10, 41-44, 75-78) и длина волны излучения (примеры 17-18, 51-52, 85-86) не влияет существенно на прочность и жесткость шва.

Claims (2)

1. СПОСОБ ЛАЗЕРНОЙ СВАРКИ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ, при котором соединяемые полотна материалов располагают внахлестку, сжимают их в зоне соединения газовым потоком и нагревают лазерным излучением при перемещении материалов относительно лазерного луча, отличающийся тем, что перед сжатием материалов их собирают в пакет, устанавливая между смежными парами полотен прозрачные для лазерного излучения пластины из материала с коэффициентом поглощения β= 0-0,19 см-1 а нагрев осуществляют при мощности излучения 10 - 12 Вт, скорости перемещения материалов 0,24 - 0,80 м/мин и давлении газового потока 0,1 - 0,12 МПа.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве прозрачных пластин используют пластины из солей щелочноземельных металлов.
SU925063526A 1992-06-29 1992-06-29 Способ лазерной сварки термопластичных материалов RU2011530C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU925063526A RU2011530C1 (ru) 1992-06-29 1992-06-29 Способ лазерной сварки термопластичных материалов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU925063526A RU2011530C1 (ru) 1992-06-29 1992-06-29 Способ лазерной сварки термопластичных материалов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2011530C1 true RU2011530C1 (ru) 1994-04-30

Family

ID=21613913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU925063526A RU2011530C1 (ru) 1992-06-29 1992-06-29 Способ лазерной сварки термопластичных материалов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2011530C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2815286A1 (fr) * 2000-10-16 2002-04-19 Cera Dispositif pour fixer un revetement sur un support en matiere plastique
RU2752905C1 (ru) * 2020-09-09 2021-08-11 Общество с Ограниченной Ответственностью "АРМЗ СЕРВИС" Способ соединения и разъединения труб лазерной сваркой

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2815286A1 (fr) * 2000-10-16 2002-04-19 Cera Dispositif pour fixer un revetement sur un support en matiere plastique
EP1201401A3 (fr) * 2000-10-16 2004-02-04 Centre d'Etude et de Recherche pour l'Automobile ( CERA) Dispositif pour fixer un revêtement sur un support en matière plastique
RU2752905C1 (ru) * 2020-09-09 2021-08-11 Общество с Ограниченной Ответственностью "АРМЗ СЕРВИС" Способ соединения и разъединения труб лазерной сваркой

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Caiazzo et al. Ti6Al4V sheets lap and butt joints carried out by CO2 laser: mechanical and morphological characterization
EP0213217A1 (en) Laser welding of sandwich structures
RU2011530C1 (ru) Способ лазерной сварки термопластичных материалов
Rethmeier et al. Laser-hybrid welding of thick plates up to 32 mm using a 20 kW fibre laser
JP6471290B2 (ja) 炭素繊維強化複合積層シートのレーザー加工方法及びレーザー加工された炭素繊維強化複合積層シート
Jung et al. Mechanical property and joining characteristics of laser direct joining of CFRP to polyethylene terephthalate
US20080276584A1 (en) Laser Welding Method And Filter Element Produced By It
CN110405427A (zh) 一种铝合金门窗焊接工艺方法
Properzi et al. Influence of grain direction in vibrational wood welding
JP2009291943A (ja) シート接合体の製造方法
US20110209811A1 (en) Production Process For Parts Of A Perfluoropolymer Composition
Tondi et al. Comparative potential of alternative wood welding systems, ultrasonic and microfriction stir welding
US4834827A (en) Apparatus and method for ultrasonically joining sheets of thermoplastic materials
DE3132405A1 (de) Verfahren und einrichtung zur kantenverfestigung von flaechengebilden
CN103660286B (zh) 一种复合材料制备方法
Jansson et al. Preliminary investigations of laser welding of plastics in mass-production
CN213080546U (zh) 一种自动化焊接设备
US4980213A (en) Welded sheet material having uniform joinder seams
Brozek Steel cutting using abrasive water jet
WO2022039814A9 (en) High tensile strength fabric seams, weldable fabric tabs and the preparation of reduced weight inflatables
DE2219290C2 (ru)
CN107053682A (zh) 一种针对两种透光塑料的激光焊接方法
WO2022224471A1 (ja) 繊維強化プラスチック用溶接棒、及び繊維強化プラスチック用溶接棒を使用する溶接方法
Fomenko et al. Ultrasound welding of polymer multilayered film materials
Woosman et al. Achievable weld strengths for various thermoplastics using the Clearweld process.