PA、PBT等材料激光穿透率的检测方法

相比PC、PMMA等无定型材料，尼龙、PBT等半晶材料的激光穿透率较低。如果是黑色的含有玻纤的激光可穿透的PA、PBT等材料，其激光穿透率就更低。而塑料材料足够且稳定的激光穿透率对于塑料激光焊接工艺的批量生产至关重要。

激光穿透率

在塑料激光焊接过程中，激光打到上层穿透层塑料表面时，一部分激光会反射掉，另一部分激光会折射进入到塑料材料的内部；进入到塑料材料内部的激光，一部分会穿透塑料材料抵达激光吸收层，而另一部分激光则在塑料材料内部发生复杂的光路变化：有一些会被半晶颗粒漫反射、有一些被材料吸收、另一些经过各种反射又会回到空气中或者进入到吸收层材料。 在实际的生产中，激光一般都是垂直入射上层塑料，因此我们可以将上述简略分为：一部分激光被反射（R），一部分激光被吸收（A），一部分激光穿透上层塑料抵达吸收层（T）。 上述T+A+R=1。

来源：DVS – DEUTSCHER VERBAND FÜR SCHWEISSEN UND VERW

激光穿透率的检测方法

1.使用激光功率计直接检测

对于已经有塑料激光焊接设备的客户，可以直接使用激光功率计来测试塑料材料的激光穿透率。先使用一个激光功率设置触发激光，读出激光功率计的读数P0。而后让同样设置的激光穿透需要检测的塑料材料，功率计得到第二个数值PP。激光穿透率T=Pp/P0。 这种检测方法相对比较简单，但是缺点在于只能检测激光穿透部件是平整片材的工件。

2.使用光度计进行检测

借助于光度测量仪器确定透射率T是通过由不同辐射通量产生的两个电信号的比率形成来实现的，简单来讲是使用一个800-1000nm的发光二极管辐射极低的激光瓦数（5mW），该mW级别的激光穿透待检测的塑料片材后，被另一边的光度检测器检测，该光度检测器产生与发光二极管的辐射激光量成比例的电信号，这一比例值即为测到的激光穿透率。 这一测试方法目前在市面上使用比较广泛，这种方法检测存在的弊端也是显而易见的：一方面，由于辐射端发出的激光功率非常小，其穿透检测材料后，被另一端的传感器接收到的辐射量就更小，因此存在检测数值非常不准或者根本检测不到激光穿透率。另一方面这种检测方式只能单点检测，这样不足以说明塑料部件焊接区域的激光穿透率情况。

3.使用全光谱检测仪

使用全光谱检测仪可以测试所有波段的光对塑料材料的穿透率，因为设备昂贵且没有必要检测所有波段的光对于塑胶材料的穿透率，这种检测方法在实际生产中使用较少，一般在科研院所或者塑料材料制造商处使用较多。

全光谱穿透率检测PMMA, PA6, PP以及PC的光谱穿透率，2mm厚。来源：DVS – DEUTSCHER VERBAND FÜR SCHWEISSEN UND VERWANDTE VERFAHREN E.V.

4.全焊缝扫描塑料激光穿透率检测仪

设备使用与激光塑料焊接相同波段的激光光源，可以准确测量待检塑料产品的激光穿透率。同时，塑料激光穿透率检测仪可以对整个焊缝进行拍照扫描，得出整个焊接区域的激光穿透率情况以及注塑缺陷。在部分应用中，甚至可以检查塑料激光焊接后焊缝的质量情况，作为质量监控的手段之一。

来源：光的匠人

红外反射率、发射率检测镜面/漫反射/球积分测试

红外发射率测试

一、发射率概念：

就是一个物体实际发射的红外能与其理论值的比率。这一值介于0.000和1.000之间。发射率如果能够达到理论上没有损失的完全值，则称之为黑体。黑体是一个完美的发射器，因为它理论上发射100%红外能，所以它的发射率值为1.000。一个物体如果发射出60%的理论上的红外能值，则称其发射率值为0.600。

大多数材料的发射率值是不固定的，被测材料本身是表面发射率的最重要因素，然而并不是唯一因素，如表面纹理、氧化度、微观结构、表面污染物以及镀层等等因素都会影响材料的发射率。

对于一个不透明的物体，发射率是反射率的倒数，即发射率 + 反射率 = 100%。而对于一个透明的物体，其发射率 + 反射率 + 穿透率 = 100%。

二、红外发射率应用：

金属、半导体等材料表面的超薄涂层分析，无损固体样品的检测。

三、设备参数：

红外反射率和发射率测试附件根据需求可以用镜面反射，也可以用球积分测试，球积分会减少反射损耗。可测波数范围：400-7800cm-1（2.5-15.3 um）。

四、样品要求：

1、 块体：样品直径大于10mm；

2、粉末：样品大于30mg；

3、测试结果曲线还是具体数值需提前告知；

4、数据格式：CSV格式 横坐标是波数 （cm-1），纵坐标是反射率（%）。

五、备注：

发射率=1-透过率（常规）-反射率（此时测试的透过率是常规模式下的）；

发射率=1-透过率（球积分）-反射率（此时测试的透过率是球积分模式下的）。