激光扫描阵列结构增强不锈钢与塑料的连接强度

本文采用光纤激光器在不锈钢表面上制备圆形阵列结构来增强不锈钢与塑料的连接强度.研究了激光制备的圆形阵列结构参数以及连接参数对不锈钢与塑料连接强度的影响.结果表明,不锈钢表面经过激光扫描构形处理后能显著提高不锈钢与塑料的连接强度,在压力作用下,熔融塑料渗入激光构造微孔形成的机械互锁是增强不锈钢与塑料连接强度的主要机制.激光构形后不锈钢表面上的毛刺高度、数量以及覆盖率对连接接头的连接强度有重要影响.毛刺高度为10～20μm,毛刺数量占比Tm小于14.82％时,不锈钢与塑料在连接面处断裂,剪切力随着Tm的增加而增加;当Tm值高于14.82％时,在塑料处断裂,且剪切力数值在塑料的平均拉伸断裂力(950 N)上下浮动.不锈钢与塑料连接接头断裂于塑料处时所对应的最小覆盖率为38.5％,此时剪切力为900 N.此外,激光扫描处理过程中不锈钢与塑料连接的温度与压力对连接强度有重要影响,在加热温度为400℃时,不锈钢与塑料连接接头的剪切力最强;当压力为75 kN时,不锈钢与塑料连接接头的剪切力最强.