如何激光焊接PBT塑料
使用高穿透率的PBT材料是解決PBT材料焊接時表面燒傷的有效途徑。
另一個解決PBT材料在激光焊接過程中燒傷的有效途徑是采用特殊設(shè)計的夾具，在塑料激光焊接過程中，通過不斷對穿透件焊縫表面冷卻來降低燒傷的可能性。另外，好的激光塑料焊接設(shè)備也可以降低PBT塑料在激光焊接過程中燒傷的概率。進口的塑料激光焊接設(shè)備采用高亮度的光源，光束質(zhì)量好。有些塑料激光焊接設(shè)備供應(yīng)商還有特殊的光斑整形技術(shù)，使得光斑的分布形態(tài)以及能量密度分布更適合PBT塑料的激光焊接。目前的設(shè)備擁有焊接過程監(jiān)控及質(zhì)量監(jiān)控，可以通過焊接溫度的閉環(huán)監(jiān)控，使得PBT表面燒傷的概率大量降低。 PBT材料除了激光穿透率低以外，還存在材料表面非常容易吸收激光能量而導(dǎo)致在激光塑料焊接的過程中燒傷。北京強度高塑料激光焊接PBT材料區(qū)別
介電性能方面
PBT材料在集成電路和電磁屏蔽等領(lǐng)域的應(yīng)用，其介電性能對信號傳輸速度、信號損失等起重要作用。近年來，對絕緣材料的介電性能提出更嚴格的要求，要求絕緣樹脂材料的介電常數(shù)不超過2.8。而純PBT材料的介電性能無法滿足通信要求，開發(fā)一種低介電常數(shù)、低介電損耗的PBT材料具有重要意義。目前主要通過填充和共混低介電常數(shù)的共聚物改性PBT的介電性能，常用的填充物為聚四氟乙烯粉末和空心玻璃微珠。碳納米管對PBT材料的介電性能也有一定積極影響，但加入含量過高使材料的介電常數(shù)和介電損耗增加。
隨著電動汽車的迅速發(fā)展，其高壓傳輸對連接器材料的介電強度要求更高，PBT雖然耐電弧性好，易于實現(xiàn)高速成型但介電強度低，無法實現(xiàn)在電動汽車上進行高壓傳輸。通過導(dǎo)體類或陶瓷類填料對PBT介電性能進行改性，提高材料的介電強度以保證電動汽車的安全。 消費電子塑料激光焊接PBT自主研發(fā)PBT料的優(yōu)越性能帶來提高產(chǎn)品的防腐蝕性能，增加產(chǎn)品的使用范圍的好處。
PBT的生產(chǎn)工藝酯交換法
分兩步進行:第一步合成對苯二甲酸丁二醇酯(BHBT)及其低聚物;第二步BHBT在減壓下縮聚成PBT樹脂。在酯交換反應(yīng)過程中,DMT與BG的酯交換反應(yīng)活化能及生成THF副反應(yīng)的活化能分別為:E酯交換=612×104J/mol;E副反應(yīng)=115×105J/mol。根據(jù)高溫有利于高活化能反應(yīng)的原理,在工業(yè)生產(chǎn)酯交換反應(yīng)過程中,在保證主反應(yīng)達到一定速度的條件下,適當(dāng)控制反應(yīng)溫度便能抑制副產(chǎn)物THF的生成。在縮聚反應(yīng)過程中,BHBT縮聚活化能與PBT聚合物熱裂解活化能分別為:E縮聚=113×105J/mol;E熱裂解=1167×105J/mol。同理,在工業(yè)生產(chǎn)縮聚反應(yīng)過程中,只要選定適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)溫度范圍,即有可能控制熱裂解反應(yīng)的發(fā)生,使PBT聚合物的端羧基含量減少到較低程度。
在實際生產(chǎn)中，一塊為透光性材料，另一塊為不透光性材料的焊接方式較普遍。對于不透光的兩個材料（透光率小于20%），激光焊接的應(yīng)用還存在一定局限性。而對于兩塊透明材料（透光率大于50%）而言，可通過在焊接面加入適量的炭黑涂料，大幅提高其對近紅外激光的吸收率，滿足焊接要求。此外，許多礦物填充的化合物，也不適宜用激光來焊接。為增加塑料激光焊接工藝的適用范圍，克服材料本身透光率問題，涂層以及涂料工藝在我國已經(jīng)發(fā)展成熟，并廣泛應(yīng)用在透明材料以及透光率高的材料焊接中。涂料在激光的照射下發(fā)熱并熔化相鄰層的材料，進而達到焊接的目的。對于兩塊黑色或不透光塑料，由于材料本身對激光的吸收率很高，激光無法透射到焊接區(qū)域，在過去用激光焊接工藝是不可能實現(xiàn)的。隨著塑料原材料產(chǎn)業(yè)不斷升級，此問題已經(jīng)得到有效解決，即在兩塊黑色塑料中加入特殊的填料和色料，使其在外觀看起來是黑色的，但對于激光卻是透明的，從而實現(xiàn)黑色材料之間的激光焊接。PBT耐化學(xué)性能：優(yōu)異的耐腐蝕性能，不受酸、堿、油等化學(xué)品的影響。
除了傳感器，ADAS系統(tǒng)中的驅(qū)動器也是PBT材料應(yīng)用的重要增長點。尤其是驅(qū)動器的電子剎車系統(tǒng)（ElectricalParkingBraker，簡稱EPB）以及電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（ElectronicPowerSteering，簡稱EPS）?！拔覀兲貏e關(guān)注驅(qū)動器中殼體和上蓋。它們正從傳統(tǒng)的超聲波焊接轉(zhuǎn)向激光焊接，同樣需要低翹曲、耐水解的性能?！睂O竑補充道。值得注意的是，電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)多安裝在貼近路面的汽車底盤。冬天下雪時，路面經(jīng)常會使用融雪劑。當(dāng)汽車在路面上行駛時，含有氯化鈉的雪水會濺潑到底盤PES傳感器的外殼上。這容易腐蝕電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的金屬部件，使其生銹并產(chǎn)生堿性物質(zhì)。當(dāng)傳感器外殼處于堿性環(huán)境時，外殼的PBT材料容易水解。因此應(yīng)用在底盤傳感器外殼的PBT材料還需具備耐堿性。另一個解決PBT材料在激光焊接過程中燒傷的有效途徑是采用特殊設(shè)計的夾具。河北塑料激光焊接PBT替代進口
下層塑料需要能夠吸收激光能量。對于PBT材料，通常使用的是本色PBT與黑色PBT的組合。北京強度高塑料激光焊接PBT材料區(qū)別
PBT耐熱水解性較差原因：影響PBT水解的主要因素是端羧基濃度。由于PBT含有酯鍵，在高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下置于水中會發(fā)生酯鍵斷裂，水解形成的酸性環(huán)境使水解加速反應(yīng)，性能急劇下降。解決方法：添加水解穩(wěn)定劑，如碳化二亞胺，水解穩(wěn)定劑會消耗水解產(chǎn)生的羧基，減緩PBT的酸性水解速度，提高PBT樹脂的抗水解性。通過封閉PBT端羧基的方法，降低端羧基濃度，提高PBT的抗水解性，如加入帶環(huán)氧官能團的助劑（如SAG系列,一種苯乙烯-丙烯腈-GMA的無規(guī)共聚物），通過官能團GMA與PBT端羧基反應(yīng)來封端，從而提高PBT的抗水解性。北京強度高塑料激光焊接PBT材料區(qū)別
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