原理

　　激光焊接技術(shù)是借助激光束產(chǎn)生的熱量使塑料接觸面熔化，進(jìn)而將熱塑性片材、薄膜或模塑零部件粘結(jié)在一起的技術(shù)。它出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代，但是由于費(fèi)用昂貴，無法和更早的塑料粘接技術(shù)相競爭，如振動焊接技術(shù)、熱板焊接技術(shù)。但是從20世紀(jì)90年代中期開始，由于激光焊接技術(shù)所需要的設(shè)備費(fèi)用下降，該技術(shù)才漸漸受到人們的廣泛歡迎。

　　塑料激光焊接機(jī)是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種焊接方法，即激光輻射加熱工件表面，表面熱量通過熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴(kuò)散，使工件熔化，形成特定的熔池。如圖 1 所示，激光束通過上層透光材料，然后被下層材料吸收，激光能量被吸收后轉(zhuǎn)換為熱能，由于兩層材料被壓在一起。熱能從吸收層傳導(dǎo)到透光層上，使得兩層材料熔化并結(jié)合。

　　可見激光光束的能量必須被塑料吸收，才能達(dá)到良好焊接效果，因此塑料激光焊接機(jī)一般采用半導(dǎo)體激光。另外，并不是所有塑料都能用激光焊接焊接。塑料可區(qū)分為熱固性與熱塑性兩類。其中熱固性塑料不具有重復(fù)成型性，也不能焊接，而熱塑性塑料再加熱后又會熔化（即可運(yùn)用加熱及冷卻，使其產(chǎn)生可逆變化），是所謂的物理變化，因此具有可焊接性。
 

　　優(yōu)點(diǎn)：

　　省電、免維護(hù)、環(huán)保、高速、無耗材。

　　焊接設(shè)備不需要和被粘結(jié)的塑料零部件相接觸。

　　設(shè)備自動化程度高，很方便的用于復(fù)雜塑料零部件加工。

　　不會出現(xiàn)飛邊。

　　焊接牢固。

　　可以得到高精度的焊接件。

　　無振動技術(shù)。

　　能產(chǎn)生氣密性的或者真空密封結(jié)構(gòu)。

　　最小化熱損壞和熱變形。

　　可以將不同組成或不同顏色的樹脂粘結(jié)在一起。
 

　　優(yōu)勢

　　激光焊接應(yīng)用于塑料部件熔接的優(yōu)點(diǎn)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(yán)密地連接在一起。激光焊接沒有殘?jiān)膬?yōu)點(diǎn)，使它更適用于國家食品管制的醫(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(jì)算機(jī)軟件控制，而且光纖激光器輸出可靈活地達(dá)到零件各個細(xì)微部位，采用激光焊接能夠焊接其它焊接方法不易達(dá)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(qiáng)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(diǎn)和增強(qiáng)材料等方面如此不同的聚合物連接起來。

　　激光焊接相比其它焊接方式具有速度快、效果好的特點(diǎn)，所產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力小，因此特別適合于鼠標(biāo)、、連接器件等加工精密的電子元器件，以及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。汽車、醫(yī)療、消費(fèi)電子、食品等行業(yè)都是激光焊接的理想應(yīng)用領(lǐng)域 。
 

　　應(yīng)用

　　塑料激光焊接機(jī)可焊接各式各樣的塑料件，如汽車領(lǐng)域：燃油噴嘴、變檔機(jī)架、發(fā)動機(jī)傳感器、駕駛室機(jī)架、液壓油箱、過濾架、前燈、尾燈、汽車自動門鎖、汽車無鑰匙進(jìn)出設(shè)備以及傳感器等。醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：液體儲槽、液體過濾器材、軟管連接頭、造口術(shù)袋子、、移植體、分析用的微流體器件等。電子領(lǐng)域：電子元器件、鼠標(biāo)、、連接器件、麥克風(fēng)等等。

　　汽車行業(yè)

　　塑料激光焊接機(jī)在汽車行業(yè)的應(yīng)用非常廣泛，如自動門鎖、發(fā)動機(jī)傳感器、駕駛室機(jī)架、燃油噴嘴、變檔機(jī)架等，已經(jīng)有部分車型的尾燈也采用激光焊接，采用激光焊接的車燈密封性能好，不會出現(xiàn)漏水、漏氣等現(xiàn)象，焊縫的耐蝕性能也是很*的，而且其連接強(qiáng)度較高，車燈耐用性較好。圖 2 是采用激光焊接的汽車尾燈。

　　圖 3 是激光焊接的汽車儀表盤和儀表蓋。汽車儀表盤的焊接對外觀和連接強(qiáng)度要求較高，激光焊接的使用不但可以保證儀表盤的使用性能和良好的外觀，還可以提高儀表盤的可設(shè)計(jì)性。

　　醫(yī)療行業(yè)

　　在醫(yī)療領(lǐng)域，對塑料的連接質(zhì)量要求*，基于激光透射焊接能實(shí)現(xiàn)精密焊接、微連接以及焊接產(chǎn)品環(huán)保等特點(diǎn)，塑料制品在醫(yī)療工程行業(yè)中被廣泛應(yīng)用，特別是在科研領(lǐng)域有大量產(chǎn)品使用激光焊接技術(shù)進(jìn)行焊接。這些焊接通常要求在潔凈環(huán)境下進(jìn)行，這也是許多診所及醫(yī)院的通常要求，而激光焊接恰好能滿足這一潔凈要求，因此大量塑料制的科研使用塑料激光焊接技術(shù)進(jìn)行焊接。塑料激光焊接機(jī)可用于濕化瓶、胎兒檢測器、微流控芯片、耳垢防護(hù)器、*等。圖 4 是醫(yī)療焊接樣品。

　　家電行業(yè)

　　塑料激光焊接機(jī)可用于家電行業(yè)，比如空調(diào)風(fēng)葉、液冷燈、LED 燈等。

　　液冷燈焊接激光焊接塑料具有低成本、無污染、高速度、加工方便、實(shí)現(xiàn)精密數(shù)控容易、原材料適用范圍廣、接合性和工藝性好等綜合優(yōu)勢，隨著塑料焊接工藝研究和塑料激光焊接設(shè)備的逐步商品化，塑料激光焊接的應(yīng)用必將越來越廣泛，技術(shù)越來越成熟。為滿足工業(yè)、醫(yī)療和科研等市場不斷增長的透明塑料產(chǎn)品需求。