一分钟读懂塑料激光焊接技术

1：什么叫激光焊接?

答：激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。

2：什么叫塑料激光焊接?

答：两种或两种以上塑料(同种或异种)，通过激光使得结合面处塑料熔化，在夹紧力的作用下二次聚合，冷却后在结合面处形成焊缝，即焊接在一起，焊接原理如图：

图源：激光制造网

3：什么叫焊缝?

答：焊接后焊件中所形成的结合部分。

4:什么叫焊接技术?

答:各种焊接方法、焊接材料、焊接工艺以及焊接设备等及其基础理论的总称—叫焊接技术。

5：什么叫焊接工艺?它有哪些内容?

答：焊接过程中的一整套工艺程序及其技术规定。内容包括：焊接方法、焊前准备加工、装配、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、焊接工艺参数以及焊后处理等。

6：是不是所有塑料都可以焊接?

答：不是，首先焊接塑料必须是热塑性塑料，然后焊接材料上层材料需要能最大程度的透过激光，下层材料需要能最大程度的吸收激光。一般的焊接单组份塑料有PMMA――聚甲基丙烯酸甲脂(有机玻璃)，PC塑料，ABS塑料,LDPE-低密度聚乙烯塑料，HDPE-高密度聚乙烯塑料，PVC-聚氯乙烯塑料，PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯，Nylon 6-尼龙6，Nylon 66-尼龙66，PS-PS树脂，等等。常见的焊接塑料有PBT、PC、尼龙、PVC等。

7：两种透明塑料可以焊接吗?

答：可以，比如透明材料(PC、PVC、PP、PMMA、PET)的焊接，如下图，左边是PC材料3mm壁厚的焊接，右边是PVC材料3mm壁厚的焊接。

           图源：大族激光

8：塑料激光焊接的方法有哪些?

答：主要有轮廓焊接(a)、同步焊接(b)、准同步焊接(c)、滚压焊接(d)和照射掩膜焊接(e)，如下图所示。

      图源：www.laserpolymer.com

9：什么是激光焊接头?

答：激光焊接头是焊接设备的部件，激光焊接头可以通过连续或脉冲激光束实现。激光焊接头焊接的原理可分为导热焊接头焊接和激光头深熔焊接。

   图源：知乎英田激光

10：什么是激光器?

答：激光器是激光焊接设备的重要部件，激光器主要有光纤激光器与半导体激光器，激光器光源主要有CO2激光、Nd:YAG激光和半导体激光三种。

11：传统塑料焊接有哪些方法?

答：传统塑料焊接方法有超声波焊接、摩擦焊接、振动焊接、热板焊接、热气焊接和植入焊接。

12：塑料激光焊接工艺有啥优点?

答：与传统塑料焊接工艺相比，激光焊接具有焊接强度高，加热和冷却速度极快，热影响区小，焊接应力和变形很小;

非接触加工，对焊件不产生外力作用，可焊接难于接触的部位;

焊接工艺稳定，焊缝表面和内在质量好，性能高;

激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊，通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接等诸多优点。

13：塑料激光焊接需要助剂吗?

答：有些焊接需要用到助剂，比如炭黑吸收剂，但是对于清洁塑料的焊接如医用塑料的焊接就不需要吸收剂助剂。

14：塑料激光焊接吸收剂添加方法有哪些?

答：一是直接向待焊接材料中渗入吸收剂;二是向塑料件待焊接的表面渗吸收剂;

三是在两块待焊接塑料件的接触处喷涂上或者印刷上吸收剂。

15：塑料激光焊接主要应用在哪些地方?

答：主要用在汽车行业、家电行业、医疗行业以及电子电器行业等等。

比如汽车行业的汽车仪表板、车灯、燃油系统塑料部件、新能源汽车电池、EPB电子驻车系统塑料部件等;

医疗行业的微控流部件、针头防护产品、Phonak阻垢器等;

家电行业的LED照明塑料焊接等。一些相关应用如下图:

16：塑料激光焊接工艺在应用中有哪些要注意的地方?

答：如果是医疗产品，在不添加吸光剂和助焊剂情况下，尤其是透明塑料，最好用1710nm或1940nm波长的激光。

        图源：华焯

17：塑料激光焊接效果如何检测?

答：目前大部分企业都是在气密性以及结合力这种性能上检验，从显微形貌、化学分析、脆性及其他物理特性方面研究甚少，医疗的产品还会牵涉到药理毒性、生物相容性等等问题。

18：焊接效果检测设备企业有哪些呢?

答：上海三束、帝耐激光、苏州富润泽激光等。

19：为何这两年塑料激光焊接技术提及的频率增多?

答：首先在环保被越来越重视的时代塑料激光焊接有很多优势;

第二是工艺的成本大幅下降;

第三是激光焊接专用塑料开始国产化。

20：国产塑料激光材料有哪些厂商?

答：南通星辰、聚隆、锦湖日丽、普利特、聚赛龙、金发等。

21：国外涉及激光焊接改性塑料的有哪些?

答：杜邦、巴斯夫、朗盛、科思创、宝理、帝斯曼、安科罗等。

22：目前国内激光焊接成套设备做的比较好的有哪些?

答：华焯、上海三束、华工激光、南京帝耐、大族激光、杰普特、博特激光、西比科光电、久恒光电、苏州富润泽激光等。

23：国外有哪些激光焊接成套设备企业?

答：莱丹、必能信、LKPF、罗芬、通快等。

24：国内外知名激光器企业有哪些?

答：武汉锐科、凯普林光电、长光华芯、北京蓝溪华兴光电、IPG、DILAS、nLIGHT、EVLASER、QPC等。