塑料連接新浪潮—塑料激光焊接

塑料作為一種性能優(yōu)異的可再生非金屬材料，被日益廣泛地應(yīng)用在各行業(yè)的零部件設(shè)計、制造上，傳統(tǒng)的金屬部件越來越多地被擁有同樣工作性能的塑料部件替代。在汽車、航空航天、交通運輸?shù)刃袠I(yè)，輕量化的需求尤其強烈，也催生了各種塑料產(chǎn)品代替金屬，同時對塑料零件之間的連接技術(shù)和質(zhì)量也提出了更高的要求。

一直以來塑料焊接是永久性連接塑料部件的最有效方法，傳統(tǒng)的塑料焊接工藝多為超聲波焊接、振動摩擦焊接、熱板焊接等，其痛點在于焊接方式有一定的局限，例如：焊接質(zhì)量較差、生產(chǎn)效率低、難于實現(xiàn)復(fù)雜形狀焊接、環(huán)境污染嚴重、壽命短、后續(xù)處理等問題，這些問題一直以來困擾著塑料行業(yè)內(nèi)人士。

現(xiàn)如今隨著激光技術(shù)不斷創(chuàng)新，復(fù)合材料的不斷開發(fā)，塑料激光焊接的出現(xiàn)恰恰彌補了這方面的缺陷，并將以其明顯的優(yōu)勢逐步取代傳統(tǒng)的塑料連接方式。

與傳統(tǒng)的熱板焊接、摩擦焊接、超聲波焊接等技術(shù)相比，激光焊接技術(shù)的優(yōu)勢特點如下：

1局部加熱、非接觸式焊接。無加工器械的磨損，不損基材，降低成本；

2加工精度高，質(zhì)量好；

3焊接過程清潔，無污染，綠色環(huán)保，特別適合對衛(wèi)生要求高的醫(yī)療行業(yè)；

4解決了產(chǎn)品焊后凹陷的問題，產(chǎn)品焊后外觀優(yōu)良；

5焊接速度快，自動化程度高，生產(chǎn)效率高；

6激光傳輸可控，便于計算控制，可靈活應(yīng)用在各微小部件，達到其他焊接方法焊接不到的區(qū)域；

7沒有形狀、尺寸的限制，大大提高了產(chǎn)品形態(tài)、外觀的設(shè)計自由度；

8激光熱源能量密度高，可實現(xiàn)塑料接合面溫度的最佳化，保證焊接過程的高速和高精度化；

9影響范圍小，產(chǎn)生的震動應(yīng)力和熱應(yīng)力小，產(chǎn)品穩(wěn)定性高，內(nèi)部組織老化速度更慢，使用壽命長等。

正是基于以上優(yōu)勢特點，使得塑料激光焊接技術(shù)在一些高焊接效率和高嚴格的外觀要求的場合具有非常明顯的優(yōu)勢并被廣泛應(yīng)用，例如汽車行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)、家電行業(yè)、電子電器、照明行業(yè)等。

塑料激光焊接原理

兩種或兩種以上的（同種或異種）塑料部件，通過激光光束穿透上層透光材料，透射到下層吸光材料，兩部件受熱膨脹，激光能量被下層吸光部件吸收轉(zhuǎn)化為熱能，熔化其表面，再通過熱傳導(dǎo)，將熱能傳遞到上層透光部件上，在內(nèi)部膨脹力與外部夾具壓力的協(xié)同作用下產(chǎn)生充分熔合，完成上下部件的牢固焊接。激光光束和焊接部件的相對移動形成焊縫。

對于變形較大的注塑件，一般適用于融塌結(jié)構(gòu)，可彌補產(chǎn)品的變形對于焊接效果的影響。

審核編輯 黃昊宇