研究目的
研究纤维素增强纤维对PMMA材料透明度和可焊性的影响，以及焊接参数对钢-PMMA混合接头力学性能的影响。
研究成果
研究表明，利用透射式和直接激光焊接技术，通过激光焊接设备可以实现聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）与钢试样之间的连接。然而，添加纤维素纤维会大幅降低PMMA的透明度，使焊接过程更为复杂。所形成的接头虽具有刚性，但拉伸力数值的标准偏差较大，表明可能存在材料降解及接头形成不均匀的问题。
研究不足
研究指出，所测拉力值的标准差较大，可能是由于焊接过程中PMMA材料降解以及PMMA与钢材连接不均匀所致。添加纤维素纤维后，增强型PMMA试样的直接透光率显著下降，导致透射焊接难度增加。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用2p实验设计方法，通过激光焊接制造钢-PMMA混合接头。使用了两种激光焊接工艺：透射焊接和直接激光焊接。
2：样本选择与数据来源：
所用材料为结构钢（S235JR）和不同重量百分比的纤维素纤维增强PMMA。
3：实验设备与材料清单：
设备包括Trumpf TruDiode 151二极管激光器和Trumpf TruDisk 4001（Yb:YAG）固体激光器。材料包括Sitramac HW55和Altuglas VS-UVT PMMA。
4：实验流程与操作步骤：
试样以直线10毫米焊缝进行3次焊接循环，焊接速度设定为1米/分钟。两种焊接工艺的激光功率均有所调整。
5：数据分析方法：
测量了试样对可见光和近红外光的透光率，并通过扫描电子显微镜观察焊缝周边区域。
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Perkin-Elmer Lambda 1050
Lambda 1050
Perkin-Elmer
Used to measure the transparency of the specimens to visible and near-infrared (NIR) light.
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Trumpf TruDiode 151
TruDiode 151
Trumpf
Used for transmission welding process in the study.
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Trumpf TruDisk 4001
TruDisk 4001
Trumpf
Used for direct laser welding process in the study.
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Labtech LTE 26-44
LTE 26-44
Labtech
Twin-screw extruder used for compounding PMMA pellets and cellulose fibres.
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Arburg Allrounder 270S 400-170
Allrounder 270S 400-170
Arburg
Injection moulding machine used to manufacture specimens.
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