炭黑对聚醚醚酮激光吸收影响的实验研究及数值模拟

作者：田仁杰; 朱光明^*; 吕玉伟; 吴涛涛; 任天宁; 马志亮; 张爽

来源：中国塑料, 2020, 34(10): 44-50.

DOI：10.19491/j.issn.1001-9278.2020.10.008

• 聚醚醚酮
• 炭黑
• 激光
• 数值模拟

以聚醚醚酮(PEEK)Victrex PEEK-450PF为原料,采取手工研磨的方法分别混入质量分数为0.01%、0.03%、0.05%、0.1%的炭黑(CB),而后通过模压成型制备厚度为0.5 mm的片材。分别运用激光功率计、紫外-可见光-近红外分光光度计测试了材料的反射率、透射率等光学特性;并在激光功率密度为35 W/cm2,移动速率为5 mm/s的工艺参数下,研究了CB填料的加入对PEEK激光能量沉积效率的影响,最后借助COMSOL软件构建了含有不同质量分数CB的PEEK对激光能量吸收的数值模型。结果表明,纯PEEK片材对1 070 nm波段的激光吸收不强,CB材料的引入可明显降低PEEK对1 070 nm激光的反射以及透射,增强材料的光-热转换效率,并且对材料的拉伸强度影响不大,数值模拟的结果与实验结果吻合性较好。

• 单位
  西北工业大学