[发明专利]一种颜色可选择、激光焊接用尼龙复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种颜色可选择、激光焊接用尼龙复合材料及其制备方法，其包括以下按重量百分比计的原料：透光组份：尼龙27～100％；透光添加剂：0～20％；玻璃纤维0～50％；透光黑色粉：0.1～1％；抗氧剂：0～1％；润滑剂：0～1％；吸光组份：尼龙44～99.5％；玻璃纤维0～50％；激光吸收剂：0.5～2％；色粉：0～2％；抗氧剂：0～1％；润滑剂：0～1％。本发明的优势在于：根据激光焊接对尼龙材料性能的要求，在透光层通过透光添加剂的加入增加尼龙材料的激光穿透效率，透光黑色粉的使用不仅使自然色材料可以作为透光层，黑色的材料也可以作为透光层，在吸光层的材料中引入激光吸收剂，激光吸收剂颜色是透明的，对材料颜色影响小，激光吸收剂的吸收效率较高。

技术领域

本发明涉及到尼龙材料作为激光焊接零件的应用，通过对材料配方进行设计，使得尼龙材料无论作为透光组份还是吸光组份多种颜色均可满足激光焊接工艺对材料的要求，增加了尼龙材料作为在焊接零件的应用。

背景技术

随着工业的迅速发展，塑料以其质轻、比强度高、耐腐蚀、易加工等优点，在汽车、家电等领域得到广泛的应用。焊接是塑料加工的重要手段，按照加热软化方式的不同，塑料焊接可以分为外加热源软化、通过机械运动方式软化和通过电磁作用软化等几种。通过外加热源方式软化的焊接技术可以分为：热板焊接、热风焊接、热棒和脉冲焊接；通过机械运动方式软化完成焊接的方法有：按运动轨道可分为直线型和旋转型、超声波焊接、高频焊接、红外线焊接、激光焊接等。

激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池。激光焊接是激光加工材料加工技术应用的重要方面之一，激光焊接作为一种高质量、高精度、高速度、高效率和低变形的焊接方法，在机械制造、汽车工业、航空航天、粉末冶金、生物医学微电子行业等行业应用广泛。从焊接工艺角度时间、压力和熔融量是确保焊接质量的三要素，另外，塑料的吸湿性、塑料中的填充物和焊接面的清洁对保证焊接质量也至关重要。

PA材料作为工程塑料，在汽车、家电等领域得到广泛的应用，尼龙材料涉及到激光焊接的工艺逐渐增加，因为色粉(主要是炭黑)吸光的原因，目前市场上激光焊接材料透光层通常用本色材料，吸光层通常是黑色的材料，限制了其它颜色用于对激光焊接成型工艺的使用，解决颜色对激光焊接的限制可以使激光焊接在塑料上得到更广泛的应用。

发明内容

本发明提供了一种颜色可选择、激光焊接用尼龙复合材料及其制备方法法，通过对配方的科学设计，在吸光组份通过透明尼龙的加入减小尼龙的结晶度，增加激光的透过率，并且提供了一种激光可穿透的有机色粉，使得不仅自然色的尼龙材料可以作为透光组份，黑色的材料也可以作为透光组份。在吸光组份中通过一种激光吸收剂的加入，增加激光吸收效率，该添加剂对颜色影响小，使得不同颜色的尼龙材料均可作为吸光组份，本发明增加了作为激光焊接透光和吸光组份尼龙材料的颜色可选择性。

本发明为解决所提出的技术问题，采用的技术方案为：

一种颜色可选择、激光焊接用尼龙复合材料，其包括以下按重量百分比计的原料：

透光组份：

吸光组份：

所述尼龙可以是PA6、PA66、PA66和PA6的共聚物、PA6T、PA9T和PA10T，也可以是上述各种原料的混合物。

所述的玻璃纤维玻璃类型是E玻璃、碱含量＜0.8％，体积密度0.70±0.15g/cm3,含水率≤0.05％，单丝纤维直径：10±1μm，长度：3mm。

所述的透光添加剂是一种半芳香族尼龙材料，与尼龙的相容性好，可以通过降低材料的结晶度增加透光率。

所述的透光黑色粉是一种油溶黑类型的有机色粉，可以把尼龙基料及填充物染成黑色但不会吸收激光。