隨著激光焊接技術(shù)的發(fā)展和激光器成本的降低，激光塑料焊接正逐漸取代傳統(tǒng)的焊接方式。激光塑料焊接技術(shù)因其高效、精確和環(huán)保的特性，在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，包括汽車(chē)制造、醫(yī)療器械、包裝等。該技術(shù)主要通過(guò)激光透射或吸收劑輔助的方式，對(duì)塑料材料進(jìn)行焊接，以實(shí)現(xiàn)不同塑料部件的無(wú)縫連接。本期松盛光電小編就來(lái)簡(jiǎn)單分享塑料激光焊接優(yōu)勢(shì)及工藝流程。

激光塑料焊接流程圖示

與傳統(tǒng)塑料焊接相比，激光塑料焊接具有以下獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：

1. 激光塑料焊接屬于非接觸焊接，與焊接工件沒(méi)有物理接觸也不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，可以在工業(yè)環(huán)境下操作，焊接過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生粉塵或飛邊等不良現(xiàn)象，保持工作環(huán)境的清潔，適合用于衛(wèi)生安全的醫(yī)療和食品行業(yè)。

2. 激光可以通過(guò)光束整形來(lái)調(diào)控光束尺寸大小和改變形狀，便于控制熱影響區(qū)和接合區(qū)的大小，具有高的自由度和較好的靈活性，并且對(duì)焊接零部件的尺寸及形狀沒(méi)有限制，可實(shí)現(xiàn)二維和三維的焊接，提供了零部件多樣化的定制服務(wù)。

3. 激光塑料焊接的焊接速度快，焊縫強(qiáng)度高，無(wú)飛邊，無(wú)殘?jiān)軌虮ＷC焊接區(qū)域的良好外觀。

4. 激光塑料焊接部件精密牢固，不透氣，不漏水，能極大減少熱應(yīng)力和振動(dòng)應(yīng)力，適合對(duì)精密電子元器件和易損壞器件的焊接。

激光塑料焊接工藝流程簡(jiǎn)介：

一、激光器選擇

激光器的選擇應(yīng)基于所需焊接的塑料材料、厚度以及所需的輸出功率。不同的激光器有著不同的輸出功率、波長(zhǎng)和光束質(zhì)量，因此需要根據(jù)特定的應(yīng)用需求進(jìn)行選擇。一般情況下976nm和2μm激光波長(zhǎng)適用于塑料激光焊接。

二、激光參數(shù)設(shè)置

激光參數(shù)的設(shè)置包括激光功率、脈沖寬度、頻率和光束焦距等。這些參數(shù)的設(shè)置將直接影響焊接效果。例如，增加激光功率可以增加焊接深度，但同時(shí)也可能造成塑料的過(guò)度熔化和變形。因此，需要對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行精細(xì)的調(diào)整，以達(dá)到較佳的焊接效果。

三、焦點(diǎn)位置調(diào)整

焦點(diǎn)位置的調(diào)整對(duì)于焊接效果至關(guān)重要。如果焦點(diǎn)位置不正確，可能會(huì)導(dǎo)致接深度不足或焊接寬度過(guò)大。一般來(lái)說(shuō)，焦點(diǎn)位置應(yīng)位于塑料材料的表面，以實(shí)現(xiàn)較佳的焊接效果。

四、速度控制

焊接速度的控制對(duì)于焊接質(zhì)量和效率有著重要影響。過(guò)快的焊接速度可能導(dǎo)致焊接深度不足或焊接寬度過(guò)大，而過(guò)慢的焊接速度則可能導(dǎo)致塑料材料的過(guò)度熔化和變形。因此，需要根據(jù)具體的材料和厚度以及激光器的參數(shù)進(jìn)行精細(xì)調(diào)整。

五、溫度控制

塑料材料的熔點(diǎn)和熱膨脹系數(shù)對(duì)其激光焊接效果有著重要影響。因此，需要對(duì)材料進(jìn)行精準(zhǔn)的溫度控制，以保證材料在焊接過(guò)程中保持穩(wěn)定的形態(tài)，避免出現(xiàn)過(guò)熱或過(guò)冷的情況。此外，溫度控制還可以防止在焊接過(guò)程中出現(xiàn)熱應(yīng)力集中和熱變形等問(wèn)題。

976nm激光焊接頭(圖左)2um塑料焊接頭(圖右)

松盛光電激光塑料焊接的主要優(yōu)勢(shì)：

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(guò)程的高速度和高精度化。

2)通過(guò)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(cè)溫接口，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)焊點(diǎn)恒溫焊接。

4)對(duì)零部件的形狀和尺寸沒(méi)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(guò)程中沒(méi)有震動(dòng)，對(duì)于電子元件、醫(yī)療器械等震動(dòng)敏感的零部件來(lái)說(shuō)是非常有利的。

6)非接觸加工(連接的零部件和熱源沒(méi)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。