上海强度高塑料激光焊接PBT替代进口

PBT激光焊接难点

塑料激光焊接技术要求上层塑料可以穿透激光，下层塑料要能吸收激光能量。对于PBT材料的塑料激光焊接，使用最多的组合是本色PBT+黑色PBT黑色PBT+黑色PBT本色的PBT塑料不管是否添加了玻纤，均可以穿透激光；黑色的PBT塑料如果要作为穿透件，需要使用特殊牌号的PBT材料。PBT属于半晶材料，不适宜采用808nm波长的激光进行激光塑料焊接。对于部分牌号的PBT材料，940nm和980nm的激光穿透率非常低，对于1mm厚度的PBT塑料，激光的穿透率可能会低于10%，非常不利于激光焊接。在实验室测试环境中，以巴斯夫Ultradur系列PBT黑色激光穿透试片为例，1mm厚度的试片可以得到比较好的工艺窗口及焊接结果；而2mm厚度的试片工艺窗口则明显下降。如果使用PBT材料设计汽车电子类产品，塑料激光焊接的设计准则对于激光穿透件的厚度建议为低于1.5mm。PBT材料除了激光穿透率低以外，还存在材料表面非常容易吸收激光能量而导致在激光塑料焊接的过程中烧伤。针对PBT材料激光穿透率低的问题，德国巴斯夫、日本松下等国外公司都推出了针对塑料激光焊接的高穿透率PBT材料。然而，在实际的规模生产中，PBT上盖被激光灼伤的现象也时有发生。 PBT塑料只要成型了就有很强的稳定性，在尺寸的精度方面比较讲究所以是一种高质量的塑料材料。上海强度高塑料激光焊接PBT替代进口

针对PBT工程塑料在具体领域应用时表现的某些性能缺陷，已有几种不同改性方式。通过填充、共混、制备纳米复合材料等改性方式，使PBT具有优良的高强度、高阻燃、低翘曲、低析出以及低介电性能，能够满足其在汽车、电子电器、光纤、纺织等领域的要求。未来应当开发符合低碳环保以及各行业对材料高质量要求的PBT材料。通过提升改性技术加快功能性PBT产品的开发，可综合使用多种改性方案，免得单一改性方式带来的弊端，开发高附加功能的PBT材料。重点拓展PBT材料在导热、生物领域以及电磁屏蔽方面的应用，使PBT材料能够在越来越多的领域得到应用。江苏汽车塑料激光焊接PBT性能PBT具有耐热性、耐候性、耐药品性、电气特性佳、吸水性小、光泽良好，大量应用于电子电器、汽车零件行业。

除了传感器，ADAS系统中的驱动器也是PBT材料应用的重要增长点。尤其是驱动器的电子刹车系统（ElectricalParkingBraker，简称EPB）以及电动转向系统（ElectronicPowerSteering，简称EPS）。“我们特别关注驱动器中壳体和上盖。它们正从传统的超声波焊接转向激光焊接，同样需要低翘曲、耐水解的性能。”孙竑补充道。值得注意的是，电动转向系统多安装在贴近路面的汽车底盘。冬天下雪时，路面经常会使用融雪剂。当汽车在路面上行驶时，含有氯化钠的雪水会溅泼到底盘PES传感器的外壳上。这容易腐蚀电动转向系统的金属部件，使其生锈并产生碱性物质。当传感器外壳处于碱性环境时，外壳的PBT材料容易水解。因此应用在底盘传感器外壳的PBT材料还需具备耐碱性。

如何激光焊接PBT塑料

使用高穿透率的PBT材料是解决PBT材料焊接时表面烧伤的有效途径。

另一个解决PBT材料在激光焊接过程中烧伤的有效途径是采用特殊设计的夹具，在塑料激光焊接过程中，通过不断对穿透件焊缝表面冷却来降低烧伤的可能性。另外，好的激光塑料焊接设备也可以降低PBT塑料在激光焊接过程中烧伤的概率。进口的塑料激光焊接设备采用高亮度的光源，光束质量好。有些塑料激光焊接设备供应商还有特殊的光斑整形技术，使得光斑的分布形态以及能量密度分布更适合PBT塑料的激光焊接。目前的设备拥有焊接过程监控及质量监控，可以通过焊接温度的闭环监控，使得PBT表面烧伤的概率大量降低。 对于PBT材料的塑料激光焊接，使用最多的组合是：本色PBT+黑色PBT、黑色PBT+黑色PBT。

PBT的工艺特性   

PBT又可称为热塑性聚酯塑料，为适用于不同加工业者使用，一般多少会加入添加剂，或与其它塑料掺混，随着添加物比例不同，可制造不同规格的产品。PBT结晶速度快，适宜加工方法为注塑，其他方法还有挤出、吹塑、涂覆和各种二次加工成型，成型前需预干燥，水分含量要降至0.02%。PBT具有明显的熔点，熔点为225～235℃，是结晶型材料，结晶度可达40％。PBT熔体的粘度受温度的影响不如剪切应力那么大，因此，在注塑中注射压力对PBT熔体流动性影响是明显。PBT在熔融状态流动性好，粘度低，仅次于尼龙，在成型易发生“流延”现象。 选择PBT料时需要考虑以下因素：有无负荷、温度要求、成本因素、使用场景。上海消费电子塑料激光焊接PBT自主研发

PBT具有优良的强韧性和抗疲劳性，冲击强度，有自润滑性和耐磨性，磨擦系数小，但缺口敏感性大。上海强度高塑料激光焊接PBT替代进口

PBT的化学改性

化学扩链：由于电缆、光缆包覆材料等方面对高分子量PBT树脂(高特性粘数[G]）而单纯从PBT的生产工艺很难获得高分子量PBT,因此采用对PBT进行改性的方法来提高其分子量,其中较为有效的方法是化学扩链。化学扩链不仅提高PBT分子量,同时能降低PBT的端羧基(CV)含量,提高其水解稳定性。采用化学扩链法进行熔体增粘,具有工艺流程短、设备投资少、反应速度快且可控、生产效率高、适用性强、操作方便等优点,可在聚酯生产后缩聚釜、熔体防丝、螺杆挤出和注射成型等过程中实施。PBT树脂的端基含有羧基和羟基,选择能与其端基反应的多官能团活性物质如双环氧乙烷化合物、双口恶唑啉等为扩链剂,PBT链段通过端基与扩链剂的反应使得链段的长度增加,从而提高其分子量。对PBT的化学扩链有缩合型、羧基加成型、羟基加成型、羧羟基同时加成型等扩链反应.其中有效的是羧基加成型和羧羟基同时加成型。 上海强度高塑料激光焊接PBT替代进口