塑料激光焊接應(yīng)用的監(jiān)測(cè)質(zhì)量與對(duì)象

在塑料激光焊接中，下層材料表面吸收激光能量，然后熔化，然后將熱量傳遞給上層材料，熔化上層材料的焊接表面，然后形成一個(gè)完整的熔池。在焊接過(guò)程中，熔池的熱量會(huì)擴(kuò)散到周圍。輻射紅外線與熔池溫度的一般關(guān)系（熔池溫度越高，紅外能量密度越高）：

熔池輻射的紅外信號(hào)中只有一小部分被溫度計(jì)接收，如圖2所示。溫度計(jì)接收熔池發(fā)出的紅外信號(hào)后，比較其校準(zhǔn)值，得到熔池目前的校準(zhǔn)溫度值。溫度計(jì)的校準(zhǔn)一般由專用儀器進(jìn)行。出廠時(shí)，有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)熱源，可以設(shè)置溫度(如100°C、150°C、200°C等。).溫度計(jì)接收這個(gè)溫度的紅外信號(hào)后，通過(guò)軟件的校準(zhǔn)計(jì)算，將溫度計(jì)上的反應(yīng)溫度值記錄為儀器設(shè)置的溫度。

此外，從圖2可以看出，紅外信號(hào)最強(qiáng)的波段在2um-以上的范圍內(nèi)。如果使用該范圍的紅外信號(hào)進(jìn)行軟件處理，信號(hào)處理和結(jié)果分析將相對(duì)容易。

熔池?zé)崃康募t外信號(hào)從熔池中散發(fā)出來(lái)，穿透上層塑料材料，然后才能被溫度計(jì)檢測(cè)到。以尼龍材料為例，以PA66和PA66GF30為例。紅外穿透率圖如圖3所示:

通過(guò)圖譜，我們發(fā)現(xiàn)2um波段以上普通塑料材料(無(wú)定型材料除外)的紅外滲透率很低，正如我們之前所說(shuō)，紅外信號(hào)最強(qiáng)的波段在2um以上。因此，熔池發(fā)出的紅外信號(hào)很難處理。

因此，在使用溫度計(jì)作為塑料激光焊接的監(jiān)測(cè)對(duì)象之前，必須在實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證該方法是否可行。如果溫度計(jì)本身設(shè)置的監(jiān)測(cè)波段不當(dāng)或紅外信號(hào)較弱，則不能使用溫度計(jì)作為激光塑料焊接應(yīng)用的監(jiān)測(cè)對(duì)象。