激光塑料焊接
什么是塑料激光焊接技術
激光焊接是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密焊接方法。
塑料激光焊接就是兩種或兩種以上塑料(同種或異種)，通過激光使得結合面處塑料熔化，在夾緊力的作用下二次聚合，冷卻后在結合面處形成焊縫，即焊接在一起，焊接原理如圖：
傳統(tǒng)塑料焊接方法有超聲波焊接、摩擦焊接、振動焊接、熱板焊接、熱氣焊接和植入焊接。
| 焊接方法 | 熱板焊接 | 振動摩擦焊接 | 超聲波焊接 | 塑料激光焊接 |
| 優(yōu)點 | ?1、設備成本低
2、支持手工操作 |
?1、支持多工件焊接
2、支持大型制件焊接 3、焊接周期短 4、設備維護成本低 |
?1、焊接周期短
2、支持非平面焊接 3、設備維護成本低 |
?1、焊縫美觀
2、無焊渣、機械應力 3、滿足復雜、大型制件 4、支持在線監(jiān)控工藝過程 5、焊接周期短 6、焊接強度高、良率高 7、設備維護成本低 |
| 缺點 | ?1、只限于簡單制件
2、基材易過度熔融 3、易“拉絲” |
?1、易產(chǎn)生碎屑
2、機械應力大 3、只限平面輪廓焊接 4、焊縫較寬 |
?1、易產(chǎn)生碎屑
2、機械應力大 3、加工物受形狀大小限制 |
?1、初期設備投入成本高
2、對基材性能有特殊要求 |
塑料激光焊接的方法主要有：輪廓焊接(a)、同步焊接(b?)、準同步焊接(?c)、滾壓焊接(d?)和照射掩膜焊接(?e?)。
不是所有塑料都可以焊接，首先焊接塑料必須是熱塑性塑料，然后焊接材料上層材料需要能最大程度的透過激光，下層材料需要能最大程度的吸收激光。一般的焊接單組份塑料有PMMA――聚甲基丙烯酸甲脂(有機玻璃)，?PC塑料，ABS塑料?, LDPE?-低密度聚乙烯塑料，?HDPE-高密度聚乙烯塑料，PVC?-聚氯乙烯塑料，PBT?聚對苯二甲酸丁二醇酯，?Nylon 6?-尼龍?6.?Nylon 66?-尼龍?66?，PS-?PS?樹脂，等等。常見的焊接塑料有?PBT、?PC、尼龍、?PVC?等。
其中，兩種透明塑料是可以焊接的。比如透明材料(PC、PVC?、?PP、PMMA?、?PET)的焊接。
塑料激光焊接主要應用
在汽車行業(yè)、家電行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)以及電子電器行業(yè)等等。比如汽車行業(yè)的汽車儀表板、車燈、燃油系統(tǒng)塑料部件、新能源汽車電池、EPB電子駐車系統(tǒng)塑料部件等;醫(yī)療行業(yè)的微控流部件、針頭防護產(chǎn)品、?Phonak?阻垢器等;家電行業(yè)的LED照明塑料焊接等。
各種焊接方法、焊接材料、焊接工藝以及焊接設備等及其基礎理論的總稱叫焊接技術。焊接工藝是焊接過程中的一整套工藝程序及其技術規(guī)定。內(nèi)容包括：焊接方法、焊前準備加工、裝配、焊接材料、焊接設備、焊接順序、焊接操作、焊接工藝參數(shù)以及焊后處理等。
塑料激光焊接工藝在應用中有要注意的地方：如果是醫(yī)療產(chǎn)品，在不添加吸光劑和助焊劑情況下，尤其是透明塑料，最好用1710nm或?1940nm?波長的激光。
塑料激光焊接工藝的優(yōu)點
1、與傳統(tǒng)塑料焊接工藝相比，激光焊接具有焊接強度高，加熱和冷卻速度極快，熱影響區(qū)小，焊接應力和變形很小;
2、非接觸加工，對焊件不產(chǎn)生外力作用，可焊接難于接觸的部位;
3、焊接工藝穩(wěn)定，焊縫表面和內(nèi)在質(zhì)量好，性能高;
4、激光在真空、空氣及某種氣體環(huán)境中均能施焊，通過玻璃或?qū)馐该鞯牟牧线M行焊接等諸多優(yōu)點。
這兩年塑料激光焊接技術提及的頻率增多：
1、在環(huán)保被越來越重視的時代塑料激光焊接有很多優(yōu)勢;
2、工藝的成本大幅下降;
3、激光焊接專用塑料開始國產(chǎn)化。
常見問題：
| ?1、什么叫焊縫？ | 焊接后焊件中所形成的結合部分。 |
| ?2、什么是激光焊接頭？ | 激光焊接頭是焊接設備的部件，激光焊接頭可以通過連續(xù)或脈沖激光束實現(xiàn)。激光焊接頭焊接的原理可分為導熱焊接頭焊接和激光頭深熔焊接。 |
| ?3、什么是激光器? | ????激光器是激光焊接設備的重要部件，激光器主要有光纖激光器與半導體激光器，激光器光源主要有CO2?激光、?Nd:YAG激光和半導體激光三種。 |
| ?4、塑料激光焊接需要助劑嗎？ | ????有些焊接需要用到助劑，比如炭黑吸收劑，但是對于清潔塑料的焊接如醫(yī)用塑料的焊接就不需要吸收劑助劑。 |
| ?5、塑料激光焊接吸收劑添加方法有哪些？ | 1、直接向待焊接材料中滲入吸收劑；
2、向塑料件待焊接的表面滲吸收劑； 3、在兩塊待焊接塑料件的接觸處噴涂上或者印刷上吸收劑。 |
| ?6、塑料激光焊接效果如何檢測？ | 目前大部分企業(yè)都是在氣密性以及結合力這種性能上檢驗，從顯微形貌、化學分析、脆性及其他物理特性方面研究甚少，醫(yī)療的產(chǎn)品還會牽涉到藥理毒性、生物相容性等等問題。 |
