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1.激光焊接技术用于塑料激光焊接的塑料加工

激光加工有很多优点，包括：塑料激光焊接和超声波焊接。

焊接设备不需要与粘结的塑料零件接触。手持式激光塑料焊接。

速度快。海宾斯塑料激光焊接机。

设备自动化程度高，复杂塑料零件加工非常方便。

飞边不会出现。欧卡德塑料激光焊接机。

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焊接牢固。

可获得高精度焊接件。塑料激光焊接的应用。

无振动技术。

能产生气密性或真空密封结构。

最小化热损伤和热变形。

不同组成或颜色的树脂可以粘结在一起。塑料零件焊接激光焊接的优点包括：焊接精度、牢固、密封不透气、无泄漏、树脂降解少、焊接过程中产生的碎片少，产品表面可在焊缝周围紧密连接。激光焊接没有残留物的优点，更适合国家食品药品监督管理局控制的医疗产品和电子传感器。

易于控制，可焊接尺寸小或形状结构复杂的工件。由于激光易于计算机软件控制，光纤激光输出可灵活到达零件的各个细部分，激光焊接可焊接其他焊接方法不易到达的区域，焊接形状复杂甚至三维几何形状的产品。

与其它熔接方法相比，激光焊接大大降低了产品的振动应力和热应力。这意味着产品或装置内部部件的老化速度较慢，可用于易损坏的产品。可焊接多种不同的材料。例如，玻璃纤维增强的黑色聚对苯二甲酸丁二脂可以通过近红外激光连接在一起，而其他焊接方法不可能在结构、软化点和增强材料上连接这两种不同的聚合物。最常用的激光焊接形式称为激光透射焊接。该技术的过程是：首先将两个待焊接的塑料零件夹在一起，然后将一束短波红外激光定向待粘接的零件。激光束通过上层透明材料被下层材料吸收。吸收激光能量会使下层材料温度升高，熔化上层和下层塑料。上层材料可透明或有色，但必须能保证有足够的激光通过。

图1：激光透射焊接工作示意图

过去，由于两个透明塑料层都不能吸收足够的激光能量，不可能使用透射技术将其焊接在一起；同样，由于光束没有足够的穿透能力来加热焊接接触面，不可能通过透射技术将两层黑色材料焊接在一起。然而，随着最近的技术进步，这两种材料可以焊接在一起。激光透射焊接技术主要采用两种激光设备：一种是钕铝石榴石合成晶体(Nd3 :YAG)，另一种是半导体二极管。Nd3 :YAG激光波长为纳米(nm)，它很容易被含有特殊填料或颜料的塑料吸收。激光可以通过光导纤维方便地传输到激光头，特别是在使用自动化装置的焊接技术中。

二极管激光器产生的波长范围在-之间，是焊接效率最高的能量区域。它结构紧凑，安装在自动化设备上非常方便。二极管激光的吸收特性和Nd3 :YAG类似的吸收特性。

塑料焊接有时也使用二氧化碳(CO2)激光器。它能产生的光波与Nd3 :YAG与二极管激光器产生的激光器相比，它更容易被塑料吸收。但二氧化碳激光器的穿透性不如其他两种激光器产生的激光器。因此，二氧化碳激光器主要用于薄膜材料焊接。

激光类型 :YAG二极管

波长(um)-1.0

最大能量(W)60,6,6,

效率10%30%塑料激光焊接机。

透射光束镜面反射光纤、镜面光纤和镜面光纤激光焊接塑料常见问题。

最小光点大小(mm)0.2-0.7(直径)0.1-0.5(直径)塑料激光焊接工艺。

表1：市场上常用的塑料激光加工技术比较塑料激光焊接机价格。

使用Nd:YAG或者二极管激光的透射焊接技术可以超过20米/分的线速1mm上述厚度的塑料件焊接在一起。二氧化碳激光器焊接膜的速度可达米/分。激光焊接技术可用于几乎所有的热塑性塑料和热塑性弹性体。常用的焊接材料有PP、PS、PC、ABS、聚酰胺、PMMA、聚甲醛、PET还有PBT等。聚苯硫醚PPS、液晶聚合物等其他工程塑料不适合激光焊接技术，因为激光透射率低。因此，碳黑经常被添加到底层材料中，以吸收足够的能量，从而满足激光透射焊接的要求。

图2:聚合物可用于激光焊接塑料激光焊接机生产厂家。

未填充或玻璃纤维增强的聚合物材料可用于激光焊接。然而，过高的玻璃纤维含量会散射出IR激光，降低光束通过聚合物的渗透性。有色塑料也可用于激光焊接，但随着颜料或染料含量的增加，激光束通过塑料的渗透性会降低。塑料激光焊接有几种不同的焊接方法。透明塑料激光焊接。

顺序周线焊接(contourwelding)：激光沿着塑料焊接层的轮廓线移动并熔化，逐渐将塑料层粘结在一起；或沿着固定的激光束移动夹层，以达到焊接的目的。

同步焊接(simultaneouswelding)：沿焊接层的轮廓线引导多个二极管激光束熔化塑料，使整个轮廓同时熔化并粘结在一起。

准同步焊接(Quasi-simultaneouswelding)：该技术结合了上述两种焊接技术。高速激光束(至少10米/秒)由反射镜产生，沿待焊接部位移动，使整个焊接部位逐渐加热熔合。塑料焊接材料。

掩模焊接（maskwelding）：激光束通过模板定位、熔化和粘结塑料，只暴露了下面塑料层的一个小而准确的焊接部分。该技术可实现低至10微米的高精度焊接。

图3:顺序周线焊接、同步焊接和准同步焊接技术(左至右)

Globo焊接(GLOBOWelding)它沿着产品的轮廓周线焊接，瑞士莱丹（Leister）公司专利技术。激光束通过气垫式聚焦在焊接界面上，无需摩擦任何滚动玻璃球点。玻璃球不仅聚焦，而且作为机械夹紧夹具。球在表面滚动时，为接合面提供了持续的压力。这保证了激光加热材料的压力夹紧。玻璃球取代了机械夹具，扩大了激光焊接在连续三维焊接中的应用范围。在汽车工业中，激光焊接塑料技术可用于制造燃油喷嘴、变速器框架、发动机传感器、驾驶室框架、液压油箱、过滤框架、前灯、尾灯等汽车零部件。其它汽车的应用还包括进气管光歧管和辅助水泵的制造。塑料PBT焊接。

图4：激光焊接技术加工的汽车前灯采用玻璃球面，可聚焦激光，夹紧工具pa塑料焊接。

在医学领域，激光焊接技术可用于制造液体储罐、液体过滤设备、软管连接器、口袋、助听器、移植体、分析微流体设备等。

图5：激光焊接技术制造的微流体器件利用该技术的高精度

激光焊接是一种无振动技术，特别适用于精密电子元件的加工。激光技术制造的设备包括鼠标、移动电话、连接器等。激光技术制造的汽车电子产品包括自动门锁、无钥匙进出设备和传感器。

激光还可以将塑料薄膜焊接在一起，沿着薄膜的边缘移动，形成包装用的密封结构。操作过程可以很快完成。根据TWI的数据，它使用的二氧化碳激光可以以米/分的速度焊接微米的聚乙烯薄膜。激光夹层焊接。

图6:激光焊接两聚乙烯薄膜的显微图像透明塑料焊接。

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