一种高强度激光透射连接方法

摘要

本发明公开了一种高强度激光透射连接方法，属于激光透射焊接技术领域，特指聚合物与聚合物的激光透射焊接。本发明先将金属材料需要焊接的表面用钻削机械加工孔的方法处理，在其表面形成凹坑，焊接时把表面经过钻削机械处理后的金属作为下层吸光材料，聚合物作为上层透光材料，采用搭接的连接形式，用约束层夹紧并施加焊接压力，使用半导体激光器进行激光透射焊接，使得表面温度快速达到上层聚合物的熔点，聚合物表面融化，由于聚合物表面钻削机械处理形成了凹坑，所以在焊接压力的作用下，熔化的聚合物流进凹坑，在焊缝处形成一种铆接结构的咬合界面，可实现获得高强度的激光透射焊接。本发明可广泛的应用于对连接强度要求较高的激光透射焊接领域。

主权项

一种高强度激光透射连接方法，其特征在于，具体步骤为：A）形成凹坑：将表面平整的原始形貌金属（12）用乙醇进行超声波清洗，清除其表面杂质，吹干后用钻削机械加工孔的方法，在原始形貌金属（12）表面形成直径40um—500um，深度50um—100um，凹坑间距为2mm—5mm的凹坑；B）焊件装配：将表面形成凹坑的钻削后金属（3）作为下层吸光材料，聚合物（4）作为上层透光材料放在工作台（9）上，聚合物（4）搭接在钻削后金属（3）上，聚合物（4）和钻削后金属（3）紧密贴近，中间没有间隙，约束层（5）置于聚合物（4）上，压板（6）置于约束层（5）上方，通过设于压板（6）上的压头（8）施加焊接压力，通过置于钻削后金属（3）与工作台（9）之间的压力传感器（2）测量压力数值；所述约束层（5）对于所应用激光是透明的，激光束透过时无明显能量损失；C）焊接试验：用能量连续的激光发生器（7）对约束层（5）进行激光透射，激光束的能量、激光光斑大小由激光器控制计算机（1）调节和控制，激光束透过约束层（5）和聚合物（4）使金属表面温度快速达到上层聚合物（4）的熔点，聚合物（4）表面融化，聚合物（4）受到压头（8）施加的焊接压力，聚合物（4）的表层熔化并流进凹坑（11），在焊缝处形成铆接结构的咬合界面，控制装置（10）控制工作台（9）沿X方向移动调节工件与激光束的相对位置；所述聚合物（4）为透明的尼龙，所述原始形貌金属（12）为304不锈钢金属，用K9玻璃作为约束层。