當(dāng)被粘接的塑料零部件不能承受振動(dòng)、或者水密氣密要求非常高、或要求無(wú)菌無(wú)粉塵環(huán)境(如醫(yī)療器械和食品包裝)時(shí)，激光焊接技術(shù)就能派上很大用場(chǎng)。激光焊接技術(shù)速度快，特別適用于汽車塑料零部件的流水線加工。另外對(duì)于那些很難使用其它焊接方法粘接的復(fù)雜的幾何體，可以考慮使用激光焊接技術(shù)。下面來看看塑料激光焊接技術(shù)介紹。

塑料激光焊接裝置：

塑料激光焊接裝置主要包括激光器、焊接頭和焊接夾具。激光器的選擇主要根據(jù)塑料材料特點(diǎn)來選擇。大部分塑料都是選擇透過率高的波長(zhǎng)為808nm～1100nm激光器，焊接完全透明材料時(shí)需要在原材料中添加激光吸收劑或零件表面涂激光吸收劑促進(jìn)激光的吸收。透明醫(yī)療材料則選擇激光吸收率高的波長(zhǎng)為1710nm或1940nm的激光器。

塑料激光焊接的原理：

激光塑料焊接方法要求上下層待焊材料對(duì)一定波長(zhǎng)的激光分別表現(xiàn)為較好的透過性和較好的吸收性。基于此，塑料激光焊接也稱為激光透射焊接。焊接時(shí)，激光透過上層材料并在上層材料與下層材料的結(jié)合面處被下層材料吸收并產(chǎn)生熱量，熱量在上下層材料之間傳遞，使結(jié)合面融化，熔融狀態(tài)下的塑料大分子在焊接夾具的壓力和熱膨脹的作用下相互擴(kuò)散和纏結(jié)，產(chǎn)生范德華力實(shí)現(xiàn)焊合。

塑料焊接方法的類型：

塑料焊接方法一般分為四類：

（1）輪廓焊接：激光沿著塑料焊接層的輪廓線移動(dòng)并使其熔化，將塑料逐漸粘結(jié)在一起。主要用于焊接規(guī)則外形且有焊接速度要求的零件；

（2）同步焊接：使用帶有多個(gè)激光口的激光發(fā)射器，通過光學(xué)器件調(diào)整激光束的方向和形狀；激光束通過程序引導(dǎo)，沿著焊接層的輪廓線焊接，使整個(gè)輪廓線同時(shí)熔化并粘結(jié)在一起。主要用于焊接接觸面積較大，且焊接一致性要求較高的零件；

（3）掃描焊接：又稱準(zhǔn)同步焊接，它綜合了上述兩種焊接技術(shù)。利用光學(xué)器件產(chǎn)生高速激光束，沿著待焊接的部位移動(dòng)，使得整個(gè)焊接處逐漸發(fā)熱并熔合在一起。此方法對(duì)激光發(fā)射設(shè)備要求較高；

（4）掩膜焊接：通過預(yù)先制作的模板遮擋無(wú)效區(qū)域的激光束，只暴露出精確的焊接部位，僅對(duì)焊接區(qū)域進(jìn)行熔化，實(shí)現(xiàn)焊接過程。這種焊接技術(shù)精度高，是目前應(yīng)用較廣的激光焊接技術(shù)，設(shè)備通用性強(qiáng)，模板制作簡(jiǎn)單、成本低，可以實(shí)現(xiàn)低至10μm的高精度焊接。

以上就是塑料激光焊接技術(shù)介紹，塑料激光焊接目前主要應(yīng)用在汽車、家電、消費(fèi)電子以及醫(yī)療行業(yè)。基于激光塑料焊接對(duì)塑料材料的光學(xué)特性要求，未來的行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)將在新型塑料材料的開發(fā)方面——包括黑色透光材料的開發(fā)，而塑料焊接的激光器研發(fā)主要致力醫(yī)療行業(yè)激光器的開發(fā)。

審核編輯：湯梓紅