研究目的
通过数值模拟研究激光辅助塑料与金属连接中熔化层的敏感性和热效率。
研究成果
热塑性材料中的熔融层对于实现金属与塑料的连接至关重要。通过实验结果验证的数值模型揭示了熔融层对工艺参数、材料特性和几何参数的敏感性。该工艺的热效率受金属板材厚度和激光束吸收功率的影响，其中仅有一小部分吸收的激光功率用于连接形成。
研究不足
该研究聚焦于点焊和热传导连接，可能无法完全代表其他连接构型或方法。数值模型对相变和材料特性的某些方面进行了简化。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用数值模拟方法，对金属与塑料激光辅助连接过程中的传热及熔融层形成进行建模。
2：样本选择与数据来源：
实验选用铝材EN AW 6082和钢材1.4301作为金属连接基材，聚酰胺6（PA 6）、聚酰胺6.6（PA 6.6）和聚丙烯（PP）作为热塑性材料。
3：4301作为金属连接基材，聚酰胺6（PA 6）、聚酰胺6（PA 6）和聚丙烯（PP）作为热塑性材料。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：使用平均波长980 nm、聚焦直径5.3 mm、最大光束功率3 kW的二极管激光器（Laserline LDM 3000）。
4：3 mm、最大光束功率3 kW的二极管激光器（Laserline LDM 3000）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：基于搭接构型采用传导焊接方式制备点焊连接，连接时间设置为1秒至10秒。
5：数据分析方法：
通过Comsol Multiphysics 5.2a软件进行数值模拟，分析温度分布及熔融层几何形态。
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