激光透射点焊车用材料PMMA的工艺优化

作     者：刘保光 王霄 刘伟 郭德晖 仲雪娇 刘会霞 Liu Baoguang;Wang Xiao;Liu Wei;Guo Dehui;Zhong Xuejiao;Liu Huixia

作者机构：江苏大学机械工程学院江苏镇江212013 

基　　金：国家自然科学基金(51275219) 江苏省高校自然科学研究面上项目(14KJB460006) 江苏大学工业中心大学生创新实践基金(ZXJG201594) 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2016年第43卷第5期

页      码：53-62页

摘      要：针对聚合物在汽车轻量化应用中引发的连接需求,采用Nd:YAG脉冲激光器对车用材料聚甲基丙烯酸酯(PMMA)进行激光透射点焊实验研究。利用响应曲面法建立工艺参数与最大拉力和熔池直径的数学模型,并进行实验设计优化与分析。分析了作用时间、离焦量、峰值电压、脉冲频率对连接性能和熔池直径的影响,并采用两种优化准则进行优化分析。结果表明,峰值电压和脉冲频率是通过控制激光功率来影响连接性能,且后者对激光透射点焊连接性能影响较大;当激光功率较大时,能量密度较为集中,增加激光作用时间易造成材料烧蚀甚至穿透。工艺优化过程中,预测值与实验值相对误差保持在8%以内,优化的预测结果与验证实验的结果较为吻合,对提高连接质量和降低生产成本有很好的指导意义。

主 题 词：激光技术 激光透射点焊 响应曲面法 热塑性聚合物 工艺参数优化 

学科分类：0808[工学-自动化类] 080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0805[工学-能源动力学] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/cjl201643.0503004

馆 藏 号：203161239...