A Study on CO2 Laser Butt Welding of Plastics by Heat Transfer Control Using a Heat Sink
采用散热器传热控制的 CO2 激光塑料对接焊研究
基本信息
- 批准号:17560175
- 负责人:
- 金额:$ 2.18万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:2005
- 资助国家:日本
- 起止时间:2005 至 2006
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
This report introduces a novel concept of CO2 laser welding of thermoplastics which is applicable to manufacturing medical appliances, micro-scale devices and the products requiring the smooth surface of welded region.The procedure has a few features: (1) to place a solid heat sink transparent to a infrared radiation beam in contact with an irradiated plastic to cool the surface during welding process, (2) to use no pigmentation or dye for radiation absorption enhancement, (3) to sustain thermal damage on the surface, and (4) to avoid the emission of harmful gas due to decomposition of plastics. The feasibility of the welding procedure for natural transparent plastics such as polyolefin and perfluoroalkoxy resins without any surface damage was examined using a CO2 laser (expediently diode laser) as a radiation source with a solid heat sink.By the numerical analysis of heat transfer in the objective model, it was confirmed that the cooling by fixed heat sink is effective for temperature reduction on the surface of the plastics, but it relatively takes much heat from there. In this method, it was proven that it could not be well heated deep within the thick articles. Then we tested the "pulse-irradiation": firstly, heat sink was set on the surface of the plastic during a certain irradiation of laser, secondly, heat sink was released and laser irradiate the plastic directly (This way was repeated several times). As the result, to prevent the thermal injury of the surface was the priority problem, the cooling by heat sink is moderately utilized and heat is supplemented with the direct irradiation in the short time for balanced temperature profile. This effect was confirmed by the experiment.
该报告介绍了热塑性二氧化碳激光焊接的新颖概念,适用于制造医用设备,微尺度设备和需要焊接区域光滑表面的产品。该过程具有一些特征:(1)将固体散热器透明地固定在与范围内的范围内的固定辐射透明的过程中(2吸收增强,(3)以维持表面的热损伤,(4)避免由于塑料分解而导致有害气体的排放。使用CO2激光器(权宜的二极管激光器)作为固体散热器,通过固定的散热器来确认固定的散热器,使用固定的散热器,使用固定的散热器,使用固定的散热器,使用固定的散热器,使用固定的温度来确认,焊接的可行性,没有任何表面损害,使用CO2激光(权宜的二极管激光器)作为固体散热器检查了辐射源,以确认固定散热的数值来确认固定的散热器,以确认对固定的散热器的数值分析。从那里有很多热量。在这种方法中,证明它在厚的文章中不能很好地加热。然后,我们测试了“脉冲辐射”:首先,在激光的一定辐射过程中,将散热器设置在塑料表面上,其次,释放散热器被释放,激光直接照射塑料(这种方式重复了几次)。结果,为防止表面的热损伤是优先问题,散热器的冷却是适度利用的,并在短时间内补充了直接照射,以使温度均衡。实验证实了这种效果。
项目成果
期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
プラスチックのレーザー溶着の現状と展望
塑料激光焊接的现状及前景
- DOI:
- 发表时间:2005
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Y.Kurosaki;T.Matayoshi;K.Sato;Yasuo Kurosaki;黒埼 晏夫
- 通讯作者:黒埼 晏夫
A Novel CO2 laser welding of natural thermoplastics using a solid heat sink without causing surface thermal damage
使用固体散热器对天然热塑性塑料进行新型 CO2 激光焊接,不会造成表面热损伤
- DOI:
- 发表时间:2005
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Y.Kurosaki;T.Matayoshi;K.Sato
- 通讯作者:K.Sato
A Novel CO2 laser Welding of Plastics Using a Transparent Solid Heat Sink without Causing Thermal Damage
使用透明固体散热器的新型 CO2 激光塑料焊接不会造成热损坏
- DOI:
- 发表时间:2006
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Y.Kurosaki;T.Matayoshi;K.Sato
- 通讯作者:K.Sato
Radiative heat transfer in plastic welding process
- DOI:10.1016/j.jqsrt.2004.07.034
- 发表时间:2005-06
- 期刊:
- 影响因子:2.3
- 作者:Y. Kurosaki
- 通讯作者:Y. Kurosaki
赤外線放射利用によるプラスチック新溶接法の開発 (透明固体ヒートシンク利用による表面損傷の回避)
开发利用红外线辐射的新型塑料焊接方法(通过使用透明固体散热器避免表面损伤)
- DOI:
- 发表时间:2006
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:黒崎晏夫;又吉智也;佐藤公俊
- 通讯作者:佐藤公俊
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