塑料激光焊接裝置概述、原理及類型

當(dāng)被粘接的塑料零部件不能承受振動、或者水密氣密要求非常高、或要求無菌無粉塵環(huán)境(如醫(yī)療器械和食品包裝)時，激光焊接技術(shù)就能派上很大用場。激光焊接技術(shù)速度快，特別適用于汽車塑料零部件的流水線加工。另外對于那些很難使用其它焊接方法粘接的復(fù)雜的幾何體，可以考慮使用激光焊接技術(shù)。下面來看看塑料激光焊接技術(shù)介紹。

塑料激光焊接裝置：

塑料激光焊接裝置主要包括激光器、焊接頭和焊接夾具。激光器的選擇主要根據(jù)塑料材料特點來選擇。大部分塑料都是選擇透過率高的波長為808nm～1100nm激光器，焊接完全透明材料時需要在原材料中添加激光吸收劑或零件表面涂激光吸收劑促進激光的吸收。透明醫(yī)療材料則選擇激光吸收率高的波長為1710nm或1940nm的激光器。

塑料激光焊接的原理：

激光塑料焊接方法要求上下層待焊材料對一定波長的激光分別表現(xiàn)為較好的透過性和較好的吸收性?；诖耍芰霞す夂附右卜Q為激光透射焊接。焊接時，激光透過上層材料并在上層材料與下層材料的結(jié)合面處被下層材料吸收并產(chǎn)生熱量，熱量在上下層材料之間傳遞，使結(jié)合面融化，熔融狀態(tài)下的塑料大分子在焊接夾具的壓力和熱膨脹的作用下相互擴散和纏結(jié)，產(chǎn)生范德華力實現(xiàn)焊合。

塑料焊接方法的類型：

塑料焊接方法一般分為四類：

（1）輪廓焊接：激光沿著塑料焊接層的輪廓線移動并使其熔化，將塑料逐漸粘結(jié)在一起。主要用于焊接規(guī)則外形且有焊接速度要求的零件；

（2）同步焊接：使用帶有多個激光口的激光發(fā)射器，通過光學(xué)器件調(diào)整激光束的方向和形狀；激光束通過程序引導(dǎo)，沿著焊接層的輪廓線焊接，使整個輪廓線同時熔化并粘結(jié)在一起。主要用于焊接接觸面積較大，且焊接一致性要求較高的零件；

（3）掃描焊接：又稱準(zhǔn)同步焊接，它綜合了上述兩種焊接技術(shù)。利用光學(xué)器件產(chǎn)生高速激光束，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。此方法對激光發(fā)射設(shè)備要求較高；

（4）掩膜焊接：通過預(yù)先制作的模板遮擋無效區(qū)域的激光束，只暴露出精確的焊接部位，僅對焊接區(qū)域進行熔化，實現(xiàn)焊接過程。這種焊接技術(shù)精度高，是目前應(yīng)用較廣的激光焊接技術(shù)，設(shè)備通用性強，模板制作簡單、成本低，可以實現(xiàn)低至10μm的高精度焊接。

以上就是塑料激光焊接技術(shù)介紹，塑料激光焊接目前主要應(yīng)用在汽車、家電、消費電子以及醫(yī)療行業(yè)?；诩す馑芰虾附訉λ芰喜牧系墓鈱W(xué)特性要求，未來的行業(yè)發(fā)展趨勢將在新型塑料材料的開發(fā)方面——包括黑色透光材料的開發(fā)，而塑料焊接的激光器研發(fā)主要致力醫(yī)療行業(yè)激光器的開發(fā)。

審核編輯：湯梓紅