本发明专利技术提供了一种微流道透明塑料的焊接装置和方法，包括工作台和激光发射器，所述工作台的上表面设置有仿形腔，所述工作台的两侧分别设置有夹具，所述夹具的上端与一透明玻璃介质相连接，所述透明玻璃介质位于所述仿形腔的上方，所述激光发射器位于所述透明玻璃介质的上方，且所述激光发射器的出射面朝向所述透明玻璃介质，待焊接的第一微流道透明塑料和第二微流道透明塑料重叠放置于所述仿形腔中，所述夹具将所述透明玻璃介质与所述第一微流道透明塑料和所述第二微流道透明塑料夹紧，所述第一微流道透明塑料和所述第二微流道透明塑料分别为热塑性透明塑料产品。通过采用本发明专利技术的微流道透明塑料的焊接装置和方法，在不使用添加剂的基础上，实现了自动化的透明塑料激光焊接工艺。
A Welding Device and Method for Transparent Plastics with Micro-runner
【技术实现步骤摘要】
一种微流道透明塑料的焊接装置和方法
本专利技术涉及焊接
，具体涉及一种微流道透明塑料的焊接装置和方法。
技术介绍
随着科学技术的发展，新型技术的不断更新换代，激光使用越来越广泛的应用的工业生产当中。在激光事业的发展当中，以激光打标，激光切割以及激光金属焊接最为突出，实现了技术成熟，功能完善。在塑料激光焊接这一领域，与国外还是存在一定的差距。目前在塑料激光焊接当中，以透明与黑色塑料、半透明与黑色塑料、透明与半透明的塑料激光焊接的应用为主要市场，主要通过塑料的激光焊接原理：在两个夹紧的热塑性材料中，激光透射透光的材料到达吸光的材料上面，利用光能转化为热能的效应，吸光的材料达到熔融状态时，再通过外部的夹紧力，与透光的材料产生互熔，冷却后形成焊缝。而在很多医疗上面使用到的材质都是透明的材质，如果按照常规的激光焊接原理，激光会直接透射过透明的材质，不会形成有效的焊缝。目前实现透明激光塑料的焊接工艺大都采用涂吸光剂，达到透光材质实现吸光性能。而涂吸光剂不仅增加人工成本，还会造成污染情况。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术提供了一种微流道透明塑料的焊接装置和方法，在不使用添加剂的基础上，实现了自动化的透明塑料激光焊接工艺。为了实现上述目的，本专利技术具有如下构成：本专利技术提供了一种微流道透明塑料的焊接装置，包括工作台和激光发射器，所述工作台的上表面设置有仿形腔，所述工作台的两侧分别设置有夹具，所述夹具的上端与一透明玻璃介质相连接，所述透明玻璃介质位于所述仿形腔的上方，所述激光发射器位于所述透明玻璃介质的上方，且所述激光发射器的出射面朝向所述透明玻璃介质，待焊接的第一微流道透明塑料和第二微流道透明塑料重叠放置于所述仿形腔中，所述夹具将所述透明玻璃介质与所述第一微流道透明塑料和所述第二微流道透明塑料夹紧，所述第一微流道透明塑料和所述第二微流道透明塑料分别为热塑性透明塑料产品。可选地，所述透明玻璃介质为透明蓝宝石玻璃。可选地，所述蓝宝石玻璃的导热率为36W/m.℃。可选地，所述激光发射器设置于一机械臂上，且所述激光发射器可沿所述机械臂的延伸方向进行垂直上下运动。可选地，所述机械臂还连接至一水平运动机构，所述激光发射器通过所述水平运动机构进行水平运动，所述激光发射器对所述第一微流道透明塑料和所述第二微流道透明塑料进行焊接时，所述激光发射器沿所述第一微流道透明塑料和所述第二微流道透明塑料的微流道的轨迹进行焊接。可选地，所述第一微流道透明塑料和所述第二微流道透明塑料在1710nm波长的透光率为80％-93％；所述激光发射器的出射激光的波长范围为900-2000nm。可选地，所述激光发射器的出射激光聚焦位置在所述第一微流道透明塑料和所述第二微流道透明塑料的贴合面之间。可选地，所述激光发射器的出射激光的激光光斑的直径为0.1mm-0.5mm。本专利技术实施例还提供一种微流道透明塑料的焊接方法，采用所述的微流道透明塑料的焊接装置，所述方法包括如下步骤：将第一微流道透明塑料和第二微流道透明塑料放置于所述仿形腔中；启动所述夹具，降低所述透明玻璃介质的高度，使得所述透明玻璃介质与所述第一微流道透明塑料和所述第二微流道透明塑料固定夹紧；启动所述激光器，对所述第一微流道透明塑料和所述第二微流道透明塑料的微流道进行投射焊接。可选地，所述激光发射器采用波长为1710nm、功率为20w、焊接速度为300mm/min的激光对所述第一微流道透明塑料和所述第二微流道透明塑料进行焊接。本专利技术所提供的微流道透明塑料的焊接装置和方法，具有如下有益效果：本专利技术提供了一种微流道透明塑料的焊接方法和简易的焊接装置，不需要涂吸光剂可实现焊接，减少了涂吸光剂的耗材，减少了人工成本，防止工件燃烧、提高良品率，还能实现持续式激光焊接，提高了激光的利用率，提高了生产率，提高了塑料激光焊接的安全性。附图说明图1为本专利技术一实施例的微流道透明塑料的焊接装置的结构示意图；图2为本专利技术的微流道透明塑料的焊接装置的透明焊接的原理方法；图3为本专利技术的微流道透明塑料的焊接装置的微流道透明塑料焊接剖视图；图4为待焊接的透明塑料板在不同波段的吸收性的示意图。附图标记：1、第一微流道透明塑料2、第二微流道透明塑料3、蓝宝石玻璃4、微流道仿形腔5、气缸夹具6、激光7、产品贴合面8、焊缝位置9、机械臂10、激光发射器11、工作台具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。参照图1，本专利技术提出了一种微流道透明塑料的焊接装置，包括工作台10和激光发射器10，所述工作台10的上表面设置有仿形腔4，所述工作台10的两侧分别设置有夹具5，所述夹具5的上端与一透明玻璃介质相连接，所述透明玻璃介质位于所述仿形腔4的上方，所述激光发射器10位于所述透明玻璃介质的上方，且所述激光发射器10的出射面朝向所述透明玻璃介质，待焊接的第一微流道透明塑料1和第二微流道透明塑料2重叠放置于所述仿形腔4中，所述夹具5将所述透明玻璃介质与所述第一微流道透明塑料1和所述第二微流道透明塑料2夹紧，所述第一微流道透明塑料1和所述第二微流道透明塑料2分别为热塑性透明塑料产品。第一微流道透明塑料1和第二微流道透明塑料2分别作为微流道上盖和微流道下盖。本专利技术实施例还提供一种微流道透明塑料的焊接方法，采用所述的微流道透明塑料的焊接装置，所述方法包括如下步骤：将第一微流道透明塑料1和第二微流道透明塑料2放置于所述仿形腔4中；启动所述夹具5，降低所述透明玻璃介质的高度，使得所述透明玻璃介质与所述第一微流道透明塑料1和所述第二微流道透明塑料2固定夹紧；启动所述激光器，对所述第一微流道透明塑料1和所述第二微流道透明塑料2的微流道进行投射焊接。因此，本专利技术提供的微流道透明塑料的焊接装置和方法不需要涂吸光剂可实现焊接，减少了涂吸光剂的耗材，提高了焊接效率，可实现自动化，焊接后良品率高。如图1所示为该实施例的微流道焊接装置，将第一微流道透明塑料1和第二微流道透明塑料2叠置到仿形腔4里面，通过外部的夹具5气动夹紧，使其透明玻璃介质3与第一微流道透明塑料1和第二微流道透明塑料2紧密压紧，激光发射器10通过机械臂的带动，沿着微流道的轮廓轨迹实施激光透射焊接，激光发射器10的出射激光6透射到第一微流道透明塑料1和第二微流道透明塑料2的贴合面7上面，第二微流道透明塑料2通过热量产生熔融状态，在外部夹紧力作用下，与第一透微流道透明塑料1形成互熔，冷却后形成焊缝8，如图3所示。在该实施例中，所述透明玻璃介质作为透明介质压板，作为一种热释放材料，可以选择为透明蓝宝石玻璃3。优选地，所述蓝宝石玻璃3的导热率为36W/m.℃。在该实施例中，所述激光发射器10设置于一机械臂9上，且所述激光发射器10可沿所述机械臂9的延伸方向进行垂直上下运动。激光发射器10在机械臂9上的移动可以通过垂直方向运动驱动电机的驱动作用实现。在该实施例中，所述机械臂9还连接至一水平运动机构，所述激光发射器10通过所述水平运动机构进行水平运动，所述激光发射器对所述第一微流道透明塑料和所述第二微流本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微流道透明塑料的焊接装置，其特征在于，包括工作台和激光发射器，所述工作台的上表面设置有仿形腔，所述工作台的两侧分别设置有夹具，所述夹具的上端与一透明玻璃介质相连接，所述透明玻璃介质位于所述仿形腔的上方，所述激光发射器位于所述透明玻璃介质的上方，且所述激光发射器的出射面朝向所述透明玻璃介质，待焊接的第一微流道透明塑料和第二微流道透明塑料重叠放置于所述仿形腔中，所述夹具将所述透明玻璃介质与所述第一微流道透明塑料和所述第二微流道透明塑料夹紧，所述第一微流道透明塑料和所述第二微流道透明塑料分别为热塑性透明塑料产品。
【技术特征摘要】
1.一种微流道透明塑料的焊接装置，其特征在于，包括工作台和激光发射器，所述工作台的上表面设置有仿形腔，所述工作台的两侧分别设置有夹具，所述夹具的上端与一透明玻璃介质相连接，所述透明玻璃介质位于所述仿形腔的上方，所述激光发射器位于所述透明玻璃介质的上方，且所述激光发射器的出射面朝向所述透明玻璃介质，待焊接的第一微流道透明塑料和第二微流道透明塑料重叠放置于所述仿形腔中，所述夹具将所述透明玻璃介质与所述第一微流道透明塑料和所述第二微流道透明塑料夹紧，所述第一微流道透明塑料和所述第二微流道透明塑料分别为热塑性透明塑料产品。2.根据权利要求1所述的微流道透明塑料的焊接装置，其特征在于，所述透明玻璃介质为透明蓝宝石玻璃。3.根据权利要求2所述的微流道透明塑料的焊接装置，其特征在于，所述蓝宝石玻璃的导热率为36W/m.℃。4.根据权利要求1所述的微流道透明塑料的焊接装置，其特征在于，所述激光发射器设置于一机械臂上，且所述激光发射器可沿所述机械臂的延伸方向进行垂直上下运动。5.根据权利要求4所述的微流道透明塑料的焊接装置，其特征在于，所述机械臂还连接至一水平运动机构，所述激光发射器通过所述水平运动机构进行水平运动，所述激光发射器对所述第一微流道透明塑料和所述第二微流道透明塑料进行焊接时，所述激光发射器沿所述第一微流道透明塑料和所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：张士涛，许建勇，
申请(专利权)人：欧声焊接科技常州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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