塑料激光焊接工艺方法

随着新型材料加工技术的发展，塑料产品正因其质量轻、耐腐蚀、绝缘性好和成型加工性能优良等特性，已经大量取代金属和陶瓷等传统材料，广泛应用于航空、船舶、汽车、医疗器具、食品包装以及日用化工等领域。塑料件连接工艺的好坏对塑料产品的广泛应用有着重大的意义。

一、塑料激光焊接装置

塑料激光焊接装置主要包括激光器、焊接头和焊接夹具。激光器的选择主要根据塑料材料特点来选择。大部分塑料都是选择透过率高的波长为808nm～1100nm激光器，焊接完全透明材料时需要在原材料中添加激光吸收剂或零件表面涂激光吸收剂促进激光的吸收。透明医疗材料则选择激光吸收率高的波长为1710nm或1940nm的激光器。

那么塑料焊接后会产生哪些缺陷呢？焊接缺陷一般包括未焊合、气孔和孔洞，下图是焊缝的纵截面形貌，左图可以看到上下两层材料中间有黑色未焊合区域，那么可以增加功率或降低焊接速度来避免这种缺陷，中间这幅图可以看出存在气孔，可以增加焊接夹紧力来消除缺陷；右图黑色部位为焊接孔洞，这是能量密度高造成的，因此可以降低功率，增加焊接速度。



二、塑料激光焊接行业应用及发展趋势

塑料激光焊接目前主要应用在汽车、家电、消费电子以及医疗行业。基于激光塑料焊接对塑料材料的光学特性要求，未来的行业发展趋势将在新型塑料材料的开发方面——包括黑色透光材料的开发，而塑料焊接的激光器研发主要致力医疗行业激光器的开发。