激光焊接作為一種熔接塑料制品的技術(shù)，主要用于連接敏感性的塑料制品,，例如線路板,、塑料零件電子感應(yīng)器、復(fù)雜形狀的塑料制品,，以及醫(yī)療器械等要求嚴格密封及潔凈度的塑料制品,。

激光焊接原理

利用激光焊接技術(shù)進行兩件塑料部件焊接時，首先需要把部件夾緊在一起,，然后以波長為810 ~ 1064 nm的近紅外線激光透射過第一個部件,，激光透射后被第二個部件吸收，所吸收的近紅外線激光化為熱能,，將兩個部件的接觸表面熔化形成焊接區(qū),。激光焊接工藝能夠制造出超過原材料強度的焊接縫。

塑料激光焊接常用焊接方法

在實際應(yīng)用中,，塑料激光焊接有幾種不同的焊接工藝方不法,。

順序型周線焊接，激光沿著塑料焊接層的輪廓線移動并使其熔化，將塑料層逐漸粘結(jié)在一起,；或者將被夾層沿著固定的激光束移動達到焊接的目的,。

同步焊接，來自多個二極管激光器的激光束,，通過光學(xué)元件將激光束整形,，激光束被引導(dǎo)到沿著焊接層的輪廓線上，同時在焊縫處產(chǎn)生熱量,，從而使整個輪廓線同時熔化并粘結(jié)在一起,。

掃描焊接，掃描焊接又稱準同步焊接,，掃描焊接技術(shù)綜合了上述順序型周線焊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，沿著待焊接的部位移動,，使得整個焊接處逐漸發(fā)熱并熔合在一起,。

照射掩膜焊接，激光束通過模板進行定位,，熔化并粘結(jié)塑料,，模板只暴露出下面塑料層上面積一個很小的精確的焊接部位，激光束僅對制品上沒有被掩膜遮住的部分加熱,。使用這種技術(shù)可以實現(xiàn)低至10微米的高精度焊接,。

塑料激光焊接的優(yōu)勢

激光焊接應(yīng)用于塑料部件熔接的優(yōu)點包括：焊接精密、牢固和密封不透氣和不漏水,，焊接過程中樹脂降解少,、產(chǎn)生的碎屑少，制品的表面能夠在焊縫周圍嚴密地連接在一起,。激光焊接沒有殘渣的優(yōu)點,，使它更適用于國家食品藥品監(jiān)督管理局管制的醫(yī)藥制品及電子傳感器等。

易于控制,，可焊接尺寸小或外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工件,。由于激光便于計算機軟件控制，而且光纖激光器輸出可靈活地達到零件各個細微部位,，采用激光焊接能夠焊接其它焊接方法不易達到的區(qū)域,，焊接具有復(fù)雜外形、甚至是三維幾何形狀的制品,。

與其他熔接方法比較,，激光焊接大幅減少制品的振動應(yīng)力和熱應(yīng)力。這意味著制品或者裝置內(nèi)部組件的老化速度更慢,，可應(yīng)用于易損壞的制品,。能夠焊接許多種類不同的材料,。例如，能將透過近紅外激光的聚碳酸脂,，玻纖增強的黑色聚對苯二甲酸丁二脂連接在一起，而其它的焊接方法根本不可能將兩種在結(jié)構(gòu),、軟化點和增強材料等方面如此不同的聚合物連接起來,。

塑料激光焊接應(yīng)用

激光焊接是一項無振動焊接技術(shù)，因此它特別適合用于鼠標,、移動電話,、連接器等加工精密的電子元器件，以及那些需要以更清潔的方式來熔接的復(fù)雜部件,，例如含有線路板的塑料制品,、醫(yī)療設(shè)備等。

在汽車工業(yè)中,，激光焊接塑料技術(shù)可用于制造很多汽車零部件,，如自動門鎖、無鑰匙進出設(shè)備,、燃油噴嘴,、變檔機架、發(fā)動機傳感器,、駕駛室機架,、液壓油箱、過濾架,、前燈和尾燈等,。其它汽車方面的應(yīng)用還包括進氣管光歧管的制造以及輔助水泵的制造。

在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,，激光焊接技術(shù)可用于制造液體儲槽,、液體過濾器材、軟管連接頭,、造口術(shù)袋子,、助聽器、移植體,、分析用的微流體器件等,。

激光還可以將塑料薄膜焊接在一起，它沿著薄膜的邊緣移動,，通過粘接作用形成一個包裝用的封體結(jié)構(gòu),。操作過程可以完成的非常快,。

新材料激活激光焊接應(yīng)用

研究表明,，聚合物對近紅外線激光的透射率至少達到20-50%,，采用激光焊接技術(shù)才能獲得優(yōu)良的焊接效果。絕大多數(shù)本色塑料和很多有色半透明塑料,，都能夠達到此透光率要求,，換句話說，激光焊接可以應(yīng)用于絕大部分塑料,。

另一方面,，塑料對近紅外線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)熱塑性塑料可通過加入適量的炭黑,，大幅提高其對激光的吸收率,，但是對一些材料而言，激光焊接的應(yīng)用還存在一定局限性,。例如,，如果兩種材料均為透明或者白色，近紅外線激光都能透射通過,，致使材料對近紅外線激光的吸收極低,，在這種情況下即不能采用激光焊接。另一個典型例子是PPS和LCP塑料,，兩種材料對近紅外線激光的透射率很低,，若光兩種材料同時填充炭黑，則由于激光無法穿透而無法激光焊接,。此外,，許多礦物填充的化合物，也不適宜用激光來焊接,，為克服激光焊接的這些局限性,，一些塑料生產(chǎn)商積極研究開發(fā)有助于改善激光透射率及吸收率的新材料，并取得了可喜的進展,，為激光焊接技術(shù)帶來更廣闊的應(yīng)用前景,。