激光塑料焊接是一種新型的焊接技術(shù)，利用激光光束對塑料材料進(jìn)行加熱熔化，然后迅速冷卻固化，以實(shí)現(xiàn)塑料材料的連接。其具有速度快、加工方便、適應(yīng)范圍廣和易于實(shí)現(xiàn)精密數(shù)控等優(yōu)點(diǎn)。在汽車、航空航天、交通運(yùn)輸、醫(yī)療、電子產(chǎn)品等行業(yè)的廣泛應(yīng)用，對激光塑料焊接技術(shù)的需求也在不斷增長。

一、塑料激光焊接市場應(yīng)用

目前，全球塑料激光焊接市場規(guī)模正在不斷擴(kuò)大。塑料激光焊接技術(shù)的成熟和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大是推動(dòng)市場增長的主要因素之一。隨著塑料激光焊接技術(shù)的不斷發(fā)展，其在汽車、電子、醫(yī)療器械、家電等領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛。特別是醫(yī)療領(lǐng)域，許多醫(yī)療器械，如醫(yī)用注射器、輸液袋、導(dǎo)管等，都是由塑料材料制成的。激光塑料焊接技術(shù)可以用于這些器械的制造和組裝，實(shí)現(xiàn)高效、精確的焊接。而醫(yī)療器械對焊接質(zhì)量和密封性的要求非常高。激光塑料焊接技術(shù)可以滿足這些要求，確保設(shè)備的密封性和穩(wěn)定性。

二、塑料激光焊接技術(shù)要求

然而，塑料激光焊接市場也面臨一些挑戰(zhàn)。首先，塑料材料種類繁多，不同材料的熱熔性能不同，要實(shí)現(xiàn)成功的焊接需要根據(jù)材料的特性進(jìn)行不同的工藝參數(shù)設(shè)置。這對設(shè)備制造商和操作人員的技術(shù)要求較高。其次，激光設(shè)備的價(jià)格相對較高，設(shè)備的投資成本較大，這對一些中小型企業(yè)來說是一個(gè)困擾。激光焊接過程中會(huì)產(chǎn)生較高的熱量，容易造成焊接區(qū)域周圍的塑料變形或熱損傷，因此需要進(jìn)行合適的工藝控制。

精密塑料激光焊接材料要點(diǎn)圖示

從材料角度，我們還需要注意的是:

1.激光焊接同樣受到兩種聚合物相容性及熔融溫度差異的影響，兩者相容性越好或熔融溫度越接近越容易進(jìn)行激光焊接工藝，并獲得更高質(zhì)量的焊接強(qiáng)度。如圖所示，PC/ABS與PMMA或PC、PC與PBT、ABS與PBT都可以很好地進(jìn)行焊接。

2.當(dāng)吸收層聚合物將激光能量轉(zhuǎn)化為熱能發(fā)生熔融時(shí)，體積會(huì)發(fā)生膨脹，因此有必要在上下兩層件通過夾具施加一定的夾持力以避免焊接界面因膨脹變形。不僅如此，夾持力同時(shí)確保熱能在兩層間更好地進(jìn)行傳導(dǎo)，保證兩種聚合物能夠同時(shí)熔融從而獲得更高的焊接強(qiáng)度。

另外，在激光焊接工藝的選擇上，激光器功率過高或焊接時(shí)間過長容易造成材料熔融過度導(dǎo)致降解,為達(dá)到理想的焊接質(zhì)量應(yīng)該選擇合適的激光功率、掃描速度及焊接時(shí)間。

與傳統(tǒng)塑料焊接工藝不同，激光焊接利用激光輻射能量對兩種聚合物進(jìn)行焊接，不僅在聚合物選擇上具有廣泛的適用性，更具備焊縫美觀、焊接靈活、焊接強(qiáng)度高的特點(diǎn)。

松盛光電迎合塑料焊接市場需求自主研發(fā)一體化恒溫振鏡同軸視覺掃描焊接加工系統(tǒng)，該系統(tǒng)可用作塑料制品的精密焊接。振鏡恒溫視覺同軸加工系統(tǒng)專為滿足高精度定位要求的振鏡掃描加工而設(shè)計(jì)，CCD觀測的圖像與激光光束焦點(diǎn)完全同軸，與F-θ鏡頭及黑明光源配套可實(shí)現(xiàn)“所見即所得”的激光加工。校正后的激光加工絕對位置精度可達(dá)到0.02mm以下，與軟件配合使用幾乎可以克服振鏡溫漂帶來的加工位置誤差。

松盛光電激光塑料焊接的主要優(yōu)勢：

976nm激光焊接頭（圖左）2um塑料焊接頭（圖右）

1)利用高能量密度的激光熱源，實(shí)現(xiàn)塑料接合面溫度的最佳化，以保證塑料激光焊接過程的高速度和高精度化。

2)通過激光束形狀和尺寸的變化，可以將熱影響區(qū)和接合區(qū)域控制到很小的程度。焊接區(qū)域的外表面看不到焊接形成的痕跡，也看不到由焊接所形成的損傷。

3)976nm/2μm多波段焊接頭可選，自帶CCD同軸測溫接口，可實(shí)時(shí)監(jiān)測焊點(diǎn)恒溫焊接。

4)對零部件的形狀和尺寸沒有限制，使零部件的設(shè)計(jì)自由度有一個(gè)飛躍性的提高。

5)焊接過程中沒有震動(dòng)，對于電子元件、醫(yī)療器械等震動(dòng)敏感的零部件來說是非常有利的。

6)非接觸加工(連接的零部件和熱源沒有物理性的接觸)，容易維持醫(yī)療及食品器械等的衛(wèi)生安全。

7)激光光束傳送自由度高，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。