激光封边系统结构及工艺
摘要:以高分子聚合物流变和热辐射的原理为依托,充分发挥激光射线辐射加热的优势,使用激光封边条技术来显著提升激光封边加工技术的先进性。以光折射反射原理为核心,使用分光镜来充当第二介质,重新整合激光射线的作用,使其激光利用率发生根本性的提高,促使激光路径的准确性发生根本的转变。激光射线路径按照事先规划好的情况完成整合工作,有些射线未能被封边反射所全部接收,需要再次使用。在充分利用第二介质以后,激光封边机的激光利用率发生了根本性的改变,精准的控制激光封边的温度,使得加工成本被控制到最小的范围之内,最大程度的改善了其工作环境,并使其工作效率也会随之升高。
关键词:激光封边;激光器;第二介质;光线整合
如今人们的生活品质都发生了翻天覆地的变化,板式家具只有不断地提升自身的品质,才能深受人们的喜爱。在生产、加工和制作板式家具时,使用频率最高的环节就是封边,封边质量的好与坏会直接影响着产品的品质。家具的封边质量能够将板式家具的品质进行直观的体现,因此,在板式家具制作生产时,要将封边质量管理工作放在重要的位置上。激光封边技术属于新型的技术类型,其在无缝封边技术中发挥着十分重要的作用。优化升级板材封边技
术的水平,使得产品的整体质量发生根本性的提升,为生产企业创造出更加丰厚的利润。
1激光封边技术工艺流程
在使用激光封边技术时,对封边条的要求比较严苛,需要使用专用的激光封边条。将一层特殊的高分子聚合物均匀的涂抹在封边条上,在加工制作时,借助封边机上的激光设备,在辐射作用的影响下,高能量的激光束会辐射特殊高分子聚合物的功能层,此时高分子聚合物会吸收很多的能量,使得流变的情况随之产生。从宏观角度来看,高分子聚合物会出现熔融的情况,其粘合性能也会更加的突出。使用压轮装置在工件侧面位置完成压实操作,封边条会与工件边缘紧紧的粘贴起来,随后通过前后切、修边等机构修剪掉多余的边条,使得封边加工取得最佳的效果。
2激光系统的结构龚建
2.1选择激光器与发光原理
激光器的主要组成部分有光学谐振腔、泵浦源和激光工作物质等,激光器的类型比较多,最为常见的就是半导体激光器、液体激光器、固体激光器和气体激光器等。激光器的特征
表现为:气体激光器受工作物质种类比较多的影响,会有很多不同频率的激光产生,具有良好的相干性,然而其激光输出功率却比较小,气体密度也比较低;固体激光器的特征与气体激光器正好相反,产生的脉冲功率比较大,工作物质的种类却非常少,成本投入比较高;液体激光器的激光波长可以在一定范围之内进行连续的调整,制备比较方便,成本投入比较少,但是其稳定性很难保证;半导体激光器的结构比较简单,质量很轻巧,体积也不大,但是其输出的功率也非常小。
激光封边机中使用的激光器的输出功率都比较小,但是激光器对激励方式的要求比较高,需要将电能及时的转换成为激光能量,输出确保稳定、安全,相干性也要达到最佳的状态,体积控制到合理的范围之内。半导体激光器和二氧化碳激光器能够对上述的要求做到最大程度的满足,在使用二氧化碳气体激光器时,维护相处的频率会更高一些,装置体积也会相对比较大,因此,会选择使用半导体激光器来当做激光封边的主要激光源。
使用恰当的工作物质和完善的特殊结构来对PN结附近非平衡载流子的反转分布进行高效的实现,在通常的情况下,重掺杂的GaAsPN结使用频率最高,表现的方式为P+N+。腔内损耗和材料损耗是普遍存在的问题,要想使激光器内增益比损耗大,就要确保电流强度达到
足够大,使得激光震荡得以真正的实现,促使相干光从PN结位置处发出,使得激光光源的使用需求得到最大程度的满足。激光封边机在加工生产的过程中,激光器发出的激光波长要保持在1064nm左右,能量输出功能要保持在3kw左右。结合具体的使用情况,科学的选择激光器,近红外激光二极管的使用频率最高,激光封边机的工作原理为在高能量的作用下,激光输出功率随之变大,使得封边条上的胶质功能层得到高效的激活,如果使用简单的激光源无法达到最佳的效果,因此要使用多个激光源按照一定规则完成排列工作,光线束在准直镜整合的作用下,使得射向封边条的高能激光束准确的完成相关作业。封边的质量会受到不同阵列方式的影响,经过大量的实践证明,当激光源阵列出现与封边条宽窄相同的矩形光斑时,当加工速度一致时,封边条上的特殊胶质层辐射加热量达到最佳状态时,封边效果也最为理想。
2.2改进激光系统结构
在激光封边作业时,使用激光源辐射照射封边条上的特殊聚合物角质层,会有一些激光射线释放出来的能量无法做到全部吸收,出现资源浪费的问题,进而使得封边作业的成本投入不断升高。在处理此类问题时,要改进激光封边设备的性能,使其达到最佳的工作状态。
借助第二介质再次整合激光束,使得激光利用率发生根本性的提升,封边条不能全部吸收激光束,封边条反射回来的发散光会对其进行有效的利用。激光封边装置升级以后,辐射源发出的放射线由激光二极管发出,在初步整合射线路径时,辐射源前端的准直镜发挥出了积极的作用,会对第二介质的A面进行直接的照射,第二介质的B面会出现反射的情况,需要使用特殊的物质来镀膜处理B面,在封边条和工件相对运行构成的粘合间隙中射入高输出功率的激光束射线,从而使封边条的胶质层上准确的接受到激光束射线。
辐射光线照射到封边条上以后,封边条上的特殊聚合物会吸收绝大部分的辐射线,会有极少部分的辐射线在封边条反射作用下传输给第二介质,第二介质会再次反射辐射线,经过多次反复的操作,最后所有的辐射线会被封边条上的胶质层全部吸收。在激光光照辐射作用下,光能被快速的转化成为热能,激活了特殊聚合物涂层,胶质层出现了被熔融的情况,其粘合性达到最佳的状态,压轮装置将工件与封边条紧紧的压实,使得封边效果达到最佳状态。
在选择第二介质时,要选择那些媒介比较高的光学密度介质。对于第二介质来说,其A面要具有较好的透光率,能够将激光射线高效的透射过去,并将特殊的涂层镀膜粘贴到第二介
质的B面,显著提升二极管发出激光的反射率,借助光束的反射作用和折射作用改变高输出功率的激光辐射光束传播方向,使得封边条上能够吸收更多的辐射源放射线。将形成激光波束的移动设备设置在第二介质的辐射入口位置处,偏转装置设置在辐射边缘带位置处,偏转装置上设置的偏转表面比较多,使得激光束方向调整工作得以有效的实现。将冷却装置设置在移动设备的驱动器位置处,出口位置能够冷却辐射光束,依据具体的施工标准来对光束温度进行科学的调整。合理的使用第二介质以后,高效的利用了未被封边条吸收的射线,大幅度的提升封边效率和辐射源的利用率,并将生产成本投入控制到最低。
3结语
在板材封边施工时,使用激光封边技术以后,封边施工的整体加工工艺流程得到了不断地优化和升级,使得封边施工质量发生根本性的提升。然而,激光封边技术的成本投入比较高,很多中小型企业很难承受这种高额的成本投入。在优化升级激光封边机的激光系统以后,能够将成本投入进行适当的降低,显著提升封边加工的准确性,同时也会使封边变得更加美观、整齐。
参考文献
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