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「工藝知識」塑料激光焊接方法、優(yōu)點及應(yīng)用

激光焊接作為一種焊接塑料制品的技術(shù),，主要用于連接敏感塑料制品,，如電路板、塑料零件電子傳感器,、形狀復(fù)雜的塑料制品,、醫(yī)療器械等需要嚴格密封和清潔的塑料制品。

一,、激光焊接原理

當(dāng)使用激光焊接技術(shù)焊接兩個塑料部件時，首先需要將部件夾在一起,，然后將波長為810~1064nm的近紅外激光透射到第一部分,，激光被第二部分吸收，吸收的近紅外激光進入熱能,，將兩部分的接觸表面熔化成焊接區(qū)域,。激光焊接工藝可以產(chǎn)生超過原材料強度的焊接接頭。塑料激光焊接和超聲波焊接,。

二,、塑料激光焊接常用焊接方法

塑料激光焊接的應(yīng)用。

在實際應(yīng)用中,，塑料激光焊接有幾種不同的焊接工藝,。

1.順序周線焊接：激光沿塑料焊接層輪廓線移動熔化，逐漸將塑料層粘結(jié)在一起,；或沿固定激光束移動夾層,，達到焊接目的。

2.同步焊接：來自多個二極管激光器的激光束通過光學(xué)元件進行整形,。激光束沿焊接層輪廓線引導(dǎo),，在焊縫處產(chǎn)生熱量，使整個輪廓線同時熔化粘結(jié),。

3.掃描焊接：掃描焊接又稱準同步焊接,。掃描焊接技術(shù)結(jié)合了上述順序周線焊接和同步焊接兩種焊接技術(shù)。利用反射鏡產(chǎn)生高速激光束10米/秒的速度,，沿待焊接部位移動,，使整個焊接部位逐漸加熱熔化。

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4.照射掩模焊接：激光束通過模板定位,，熔化并粘合塑料。模板只暴露了下塑料層上的一個小而準確的焊接部分,，激光束只加熱了產(chǎn)品上未覆蓋的部分,。該技術(shù)可實現(xiàn)低至10微米的高精度焊接。激光焊接塑料常見問題,。

三、塑料激光焊接的優(yōu)點

激光焊接應(yīng)用于塑料零件焊接的優(yōu)點包括：焊接精密,、牢固,、密封不透氣、無泄漏,、樹脂降解少,、焊接過程中產(chǎn)生的碎片少,，產(chǎn)品表面可在焊縫周圍緊密連接。激光焊接沒有殘留物的優(yōu)點,，更適合國家食品藥品監(jiān)督管理局控制的醫(yī)療產(chǎn)品和電子傳感器,。

易于控制，可焊接尺寸小或形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工件,。由于激光易于計算機軟件控制,，光纖激光輸出可靈活到達零件的各個細部分，激光焊接可焊接其他焊接方法不易到達的區(qū)域,，焊接形狀復(fù)雜甚至三維幾何形狀的產(chǎn)品,。

與其它熔接方法相比，激光焊接大大降低了產(chǎn)品的振動應(yīng)力和熱應(yīng)力,。這意味著產(chǎn)品或裝置內(nèi)部部件的老化速度較慢,，可用于易損壞的產(chǎn)品?？珊附佣喾N不同的材料,。例如，玻璃纖維增強的黑色聚對苯二甲酸丁二脂可以通過近紅外激光連接在一起,，而其他焊接方法不可能在結(jié)構(gòu),、軟化點和增強材料上連接這兩種不同的聚合物。

四,、塑料激光焊接應(yīng)用

歐卡德塑料激光焊接機,。

激光焊接是一種無振動焊接技術(shù)，特別適用于鼠標,、手機,、連接器等加工精密的電子元件，以及需要以更清潔的方式熔化的復(fù)雜部件,，如包含電路板的塑料制品,、醫(yī)療設(shè)備等。

在汽車工業(yè)中,，激光焊接塑料技術(shù)可用于制造自動門鎖,、無鑰匙進出設(shè)備、燃油噴嘴,、變速器框架,、發(fā)動機傳感器、駕駛室框架,、液壓油箱,、過濾框架、前燈,、尾燈等汽車零部件,。其他汽車的應(yīng)用還包括進氣管光歧管和輔助泵的制造,。

在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，激光焊接技術(shù)可用于制造液體儲罐,、液體過濾設(shè)備,、軟管連接器、口袋,、助聽器,、移植體、分析微流體設(shè)備等,。

激光還可以將塑料薄膜焊接在一起,，沿著薄膜的邊緣移動，形成包裝封體結(jié)構(gòu),。操作過程可以很快完成,。

五、激光焊接應(yīng)用新材料

研究表明,，聚合物對近紅外激光的透射率至少為20-50%,，采用激光焊接技術(shù)可以達到良好的焊接效果。大多數(shù)彩色塑料和許多彩色半透明塑料都能滿足這種透光率要求,，換句話說,，激光焊接可以應(yīng)用于大多數(shù)塑料。

另一方面,，塑料對近紅外激光的吸收率也是影響激光焊接效果的重要因素,。大多數(shù)熱塑性塑料可以通過添加適量的碳黑來大大提高其對激光的吸收率，但對于某些材料,，激光焊接的應(yīng)用仍然有一定的局限性,。例如，如果兩種材料都是透明的或白色的,，近紅外激光可以通過,，導(dǎo)致材料對近紅外激光的吸收很低，在這種情況下不能使用激光焊接,。另一個典型的例子是PPS和LCP塑料,。這兩種材料對近紅外激光的透射率很低。如果兩種材料同時填充炭黑,，激光焊接是因為激光不能穿透。此外,，許多礦物填充的化合物不適合激光焊接,。

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