4.1 塑料的激光焊接讲解
激光塑料焊接技术及其典型应用
激光塑料焊接技术及其典型应用一、激光塑料焊接技术简介激光塑料焊接技术是指利用激光束的高能量密度，使塑料表面局部区域熔化并形成熔池，然后通过控制激光束的移动速度和位置来实现塑料材料的连接。
该技术具有高精度、高效率、无污染等优点，被广泛应用于电子、汽车、医疗器械等领域。
二、激光塑料焊接技术的原理1. 激光束的特性：激光束具有单色性、相干性和聚焦性等特点，可以将能量集中在很小的区域内。
2. 塑料材料的特性：塑料材料具有低熔点和高吸收率等特点，可以通过吸收激光束产生热量并熔化。
3. 焊接过程：将激光束聚焦在连接处，产生高温区域使材料表面局部区域熔化并形成熔池，然后通过控制激光束的移动速度和位置来实现材料的连接。
三、激光塑料焊接技术的优点1. 高精度：激光束可以聚焦在很小的区域内，可以实现高精度的连接。
2. 高效率：激光塑料焊接技术可以快速完成连接，在生产中具有高效率的优势。
3. 无污染：激光塑料焊接技术不需要使用任何化学物质，不会产生污染。
4. 可靠性高：激光塑料焊接技术连接牢固，具有较高的可靠性。
四、激光塑料焊接技术的应用1. 电子行业：激光塑料焊接技术可以用于电子元件、电路板等部件的连接，具有高精度和可靠性。
2. 汽车行业：汽车零部件如仪表盘、车灯等采用激光塑料焊接技术连接，具有高效率和无污染等优点。
3. 医疗器械行业：医疗器械如注射器、输液器等采用激光塑料焊接技术连接，具有无菌、无毒和可靠性高等特点。
4. 家电行业：家电如洗衣机、冰箱等采用激光塑料焊接技术连接，具有高效率和可靠性高等特点。
五、激光塑料焊接技术的发展趋势1. 激光器的发展：激光器的功率和稳定性不断提高，可以实现更高效率和更高精度的连接。
2. 焊接材料的发展：新型焊接材料的研究和开发可以使激光塑料焊接技术应用范围更广。
3. 自动化程度的提高：随着自动化程度的提高，激光塑料焊接技术将更加普及和应用。
激光塑料焊接技术及其典型应用
激光塑料焊接技术及其典型应用激光塑料焊接技术是一种高效、精确、无损伤的焊接方法，它可以将两个或多个塑料件粘合在一起，形成一个整体。
这种技术已经被广泛应用于汽车、电子、医疗、航空航天等领域，成为了现代工业中不可或缺的一部分。
激光塑料焊接技术的原理是利用激光束的高能量密度，将塑料表面加热至熔点以上，使其熔化并与另一块塑料件融合在一起。
这种焊接方法具有以下优点：1. 精确性高：激光束的直径可以达到几微米，可以精确地控制焊接位置和焊接深度。
2. 速度快：激光焊接速度可以达到每秒几米，比传统的焊接方法快得多。
3. 无损伤：激光焊接不需要接触塑料表面，不会对塑料件造成损伤。
4. 环保：激光焊接不需要使用任何化学物质，不会产生任何有害物质。
激光塑料焊接技术的典型应用包括以下几个方面：1. 汽车制造：激光塑料焊接技术可以用于汽车的车身、内饰、仪表盘等部件的制造。
这种技术可以提高汽车的安全性、舒适性和外观质量。
2. 电子制造：激光塑料焊接技术可以用于电子产品的外壳、键盘、显示屏等部件的制造。
这种技术可以提高电子产品的外观质量和使用寿命。
3. 医疗器械制造：激光塑料焊接技术可以用于医疗器械的制造，如手术器械、医用注射器等。
这种技术可以提高医疗器械的卫生性和使用寿命。
4. 航空航天制造：激光塑料焊接技术可以用于航空航天器的制造，如卫星、飞机、火箭等。
这种技术可以提高航空航天器的安全性和使用寿命。
激光塑料焊接技术是一种高效、精确、无损伤的焊接方法，已经被广泛应用于各个领域。
随着技术的不断发展，激光塑料焊接技术将会在更多的领域得到应用，为现代工业的发展做出更大的贡献。
塑料件激光焊接原理
塑料件激光焊接原理嘿，朋友们！今天咱来聊聊塑料件激光焊接原理。
你说这塑料件激光焊接啊，就好像是一场奇妙的舞蹈！激光束就像是那灵动的舞者，在塑料件上尽情展现着它的魔力。
想象一下，激光束那强烈的能量，“嗖”地一下照在塑料件上，瞬间就产生了神奇的变化。
这就好比是一个超级英雄，有着强大的力量，能把看似不可能连接在一起的塑料件给牢牢地结合起来。
塑料件激光焊接的原理其实并不复杂。
简单来说呢，就是利用激光的高热量，让塑料件的局部达到熔化的状态，然后在压力的作用下，这些熔化的部分就会融合在一起，冷却后就形成了坚固的焊缝。
是不是挺有意思的？你看啊，这激光束可挑剔了，它得准确地找到要焊接的地方，不能有一丝偏差。
就跟咱找东西一样，得找得准准的，不然可就白费力气啦。
而且这激光束还得有足够的能量，要不然怎么能熔化塑料呢？这就像是运动员要有足够的体力才能在赛场上发挥出色呀。
在这个过程中，塑料件也得好好配合呀。
它们得有合适的材质和形状，这样激光束才能更好地发挥作用。
就好像跳舞的时候，舞伴之间得相互配合默契，才能跳出精彩的舞蹈嘛。
咱再说说这激光焊接的优点。
它焊接出来的焊缝那叫一个漂亮，又细又牢固，简直就是艺术品！而且它速度快呀，眨眼的功夫就焊接好了，多高效！这可比传统的焊接方法厉害多了，传统方法有时候就像老牛拉车，慢吞吞的。
不过呢，塑料件激光焊接也不是随随便便就能做好的。
得有专业的设备和技术人员才行。
这就好比是开赛车，车要好，车手的技术也得过硬，不然怎么能赢得比赛呢？咱平时生活中用到的好多东西，可能都有塑料件激光焊接的功劳呢。
比如一些电子产品、汽车零部件等等。
你想想，如果没有这种先进的焊接技术，这些东西能做得那么精致、那么好用吗？所以说啊，塑料件激光焊接原理虽然听起来有点高深莫测，但其实也不难理解。
它就像是一个神奇的魔法，让塑料件变得更加强大、更加有用。
咱可得好好感谢那些发明和改进这种技术的人，是他们让我们的生活变得更加美好，更加便利。
分析塑料激光焊接及其应用
本文摘自再生资源回收-变宝网（）分析塑料激光焊接及其应用随着绿色环保理念在全球工业生产中的贯彻以及生产成本控制方面的考虑，塑料作为一种性能优异的可再生非金属材料，被日益广泛地应用在各行业的零部件设计、制造上，传统的金属部件越来越多地被拥有同样工作性能的塑料部件替代，同时对塑料零件之间的焊接连接技术和焊接质量也提出了更高的要求，这些变化为激光焊接技术在塑料材料领域的应用提供了契机。
一、传统塑料焊接常用的方法1、热气焊接热气焊接法利用加热的气流（通常为空气）将热塑性塑料基材和热塑性塑料焊条加热和熔化。
基材和焊条熔融后形成焊缝。
为确保有效焊接，必须在焊条上施加适当的温度和压力，还应确保合适的焊接速度和焊枪位置。
主要用途包括化学品存储容器、通风管道和汽车保险杠等注塑件维修等。
氮气用于氧气敏感的材料，如聚乙烯；氧气则形成更高的焊接强度。
这一焊接方法的主要优点在于能焊接大型、复杂的部件，但是焊接速度慢，焊接质量完全依赖于焊工的技能。
2、热板焊接对于塑料接合来说，热板焊接是最简单的批量生产技术。
高温热板夹于待接缝的表面之间，直到软化为止。
此时，将热板抽出，两表面在受控压力之下贴合，保持一段特定的时间后合在一起。
然后，让熔融表面冷却，形成焊接。
焊接工具或加热组件配有内置电热器，以避免塑料粘连于焊接工具上。
多种日常用品都采用这一焊接工艺，例如：吸尘器外壳，洗衣机和洗碗机部件、制动液油箱、后灯、指示灯等汽车部件。
热板焊接法的弊端在于焊接速度较慢。
3、植入焊接在植入焊接中，首先将金属嵌件夹在待接缝的部件之间，然后通过感应或电阻方式加热。
采用电阻焊接时，要求沿接缝放置电线将电流传导到植入件中；采用感应焊接时则不需要这种方式。
植入焊接法已用于焊接大型部件等的复杂接缝，包括汽车保险杠、电动汽车和游艇船壳等。
5、摩擦焊接热塑性塑料摩擦焊接（也称为“旋转焊接”）与金属焊接的原理相同。
在这种焊接工艺中，将一片基材固定，另一片基材以受控的角速度旋转。
塑料激光焊接加工技术及原理【详解】
塑料激光焊接加工技术及原理【详解】塑料激光焊接加工技术内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.新技术为许多新产品的开发提供了现实操作性，如生物医药晶片大部分由塑料片组成。
塑料片上有很多μm限度的结构，在进行封装时就需要用到塑料激光精细焊接技术。
激光焊接工艺之所以具有吸引力，是因为只用很少的热量输入结构件，因此，只会产生可控的最小熔化量。
其结果是可获得很高的焊接强度，并且由于熔化物溢出或气化很少而获得无可挑剔的外观质量。
在很小的焊接面积上可以获得很高的强度，使得这种工艺在操作空间受到限制的条件下，比黏接工艺更优越。
在新材料、新设备和新技术层出不穷的时代，人们不仅要了解激光焊接的特性、优点和要求，还应认识到此领域的诸多创新和未来趋势，始终处于科技的最前沿。
激光焊接技术的基本原理及其特点塑料的激光焊接是与对材料要求的提高相关联的，这些新的要求通常很难完成。
所谓的激光透起的。
这对于汽车外壳下的设备和其他黑色的装置采用激光焊接来说是一个障碍。
同样，两种对近红外线激光都透射的材料(通常是透明的或者白色的)，由于对近红外光的吸收很少，所以也不能用激光焊接。
对于医药、包装和消费品来说，因为这些产品都要求透明。
由于许多矿物填充的化合物能够吸收近红外线激光，所以通常不适合用激光焊接。
高填充的玻纤增强物能够改变近红外线激光的透射率，降低焊接效率。
不过原料供应商的配方中的玻纤含量通常不会超过这个限度。
激光焊接技术最早出现在20世纪70年代，但是由于费用昂贵，无法和更早的塑料黏接技术相竞争，如振动焊接技术、热板焊接技术。
但是从20世纪90年代中期开始，由于激光焊接的设备费用下降，该技术才渐渐受到人们的欢迎。
激光焊接的原理及其在塑料熔接上的应用--激光塑料焊接
激光焊接的原理及其在塑料熔接上的应用激光焊接作为一种熔接塑料制品的手段已渐趋普及。
此技术主要用于连接敏感性的塑料制品，例如线路板、有塑料零件的电子感应器、复杂形状的塑料制品，及医疗塑料等要求严格密封及洁净的制品。
激光焊接原理利用激光把两件塑料部件焊接，首先把部件夹紧在一起，然后以近红外线激光NIR（波长810-1064nm），透射过第一个部件，然后被第二个部件吸收所，所吸收的近红外线激光化为热能，将两个部件的接触表面熔化，形成焊接区。
这种焊接方法，能够造出超过原材料强度的焊接缝。
激光焊接优点多应用激光焊接熔接塑料部件，其优点包括：·焊接缝尺寸精密、牢固、不透气及不漏水·在焊接过程中树脂降解少、产生碎屑少。
部件表面能够严密地连接起来·与其他熔接方法比较，大幅减少制品的振动应力和热应力·能够将多种不同塑料焊接起来（其他焊接方法有较大限制）·擅长焊接具有复杂外形（甚至是三维）的制品；能够焊接其他方法不易达到的区域由于激光焊接具有上述优点，所以特别吸引那些寻求更清洁的方式来熔接复杂部件的加工商，例如含有线路板的塑料制品、医疗设备等。
多家公司相继推出激光焊接设备以往一段颇长时间，激光焊接未能在塑料的熔接上应用，这情况已逐渐改变，欧洲的Bielomatik、Leister、Branson等公司相继推出专门用于塑料焊接的激光设备，而新型的塑料和添加剂，令彩色塑料制品的激光焊接成为可能。
塑料供应商亦不断改进现有配方，藉此优化塑料对激光的透射率或吸收率。
各种因素配合下，令塑料制品的激光焊接工艺迅速发展。
事实上，在某些应用中，激光焊接比超声波焊接、振动焊接、热平板焊接等工艺更具成本和性能方面的优势。
激光焊接前景乐观Branson公司表示，由于激光焊接不会产生残渣，因而适合应用于美国食品及药物管理局（FDA）管制的医药制品，以及汽车制品和电子传感器。
Bielomatik公司亦认为这种焊接技术，大大减少制品的振动应力和热应力，是焊接易损坏的制品（例如电子传感器）的理想选择。
塑料激光焊接
塑料激光焊接百科名片激光焊接工作示意图激光焊接技术是借助激光束产生的热量使塑料接触面熔化，进而将热塑性片材、薄膜或模塑零部件粘结在一起的技术。
它最早出现在20世纪70年代，但是由于费用昂贵，无法和更早的塑料粘接技术相竞争，如振动焊接技术、热板焊接技术。
但是从20世纪90年代中期开始，由于激光焊接技术所需要的设备费用下降，该技术才渐渐受到人们的广泛欢迎。
目录编辑本段激光加工具有很多优点，其中有：焊接设备不需要和被粘结的塑料零部件相接触。
"速度快。
"设备自动化程度高，很方便的用于复杂塑料零部件加工。
"不会出现飞边。
"焊接牢固。
"可以得到高精度的焊接件。
"无振动技术。
"能产生气密性的或者真空密封结构。
"最小化热损坏和热变形。
"可以将不同组成或不同颜色的树脂粘结在一起。
"优势激光焊接应用于塑料部件熔接的优点包括：焊接精密、牢固和密封不透气和不漏水，焊接过程中树脂降解少、产生的碎屑少，制品的表面能够在焊缝周围严密地连接在一起。
激光焊接没有残渣的优点，使它更适用于国家食品药品监督管理局管制的医药制品及电子传感器等。
易于控制，可焊接尺寸小或外形结构复杂的工件。
由于激光便于计算机软件控制，而且光纤激光器输出可灵活地达到零件各个细微部位，采用激光焊接能够焊接其它焊接方法不易达到的区域，焊接具有复杂外形、甚至是三维几何形状的制品。
与其他熔接方法比较，激光焊接大幅减少制品的振动应力和热应力。
这意味着制品或者装置内部组件的老化速度更慢，可应用于易损坏的制品。
能够焊接许多种类不同的材料。
例如，能将透过近红外激光的聚碳酸脂，玻纤增强的黑色聚对苯二甲酸丁二脂连接在一起，而其它的焊接方法根本不可能将两种在结构、软化点和增强材料等方面如此不同的聚合物连接起来。
工艺最常用的激光焊接形式被称为激光透射焊接。
该技术的过程为：首先将两个待焊接塑料零部件夹在一起，然后将一束短波红外区的激光定向到待粘结的部位。
激光焊接塑料原理
激光焊接塑料原理激光焊接是一种高效、精确的塑料焊接技术，它利用激光束的热能来将塑料材料熔接在一起。
激光焊接塑料的原理可以分为吸收和传导两个过程。
激光束照射到塑料表面时，塑料会吸收激光的能量。
激光束的能量主要被吸收在材料的表面层，通过吸收能量，塑料表面层的温度迅速升高。
当温度超过塑料的熔点时，塑料开始熔化。
熔化的塑料会通过传导热量的方式将能量传递到焊接接头的相邻部分。
传导过程中，塑料的熔点附近的分子开始振动，将能量传递给周围的分子。
这样一来，焊接接头的相邻部分也会被加热并开始熔化。
在激光束停止照射后，焊接接头的熔融部分开始冷却固化。
冷却过程中，熔融的塑料会重新结晶，并与周围的塑料形成一体化的焊缝。
由于激光焊接的热影响区非常小，因此焊接接头周围的塑料几乎没有受到热影响，焊缝的质量较高，接头的强度也较高。
激光焊接塑料的原理中，激光束的特性对焊接结果有重要影响。
激光束的功率、聚焦方式、焦点直径和激光束的扫描速度等参数都会影响焊接的质量。
较高的功率可以提供足够的能量来使塑料熔化，但过高的功率可能导致熔融池过深或产生过多的气泡。
适当的聚焦方式和焦点直径可以使激光束的能量集中在焊接接头上，从而提高焊接的精确度和效率。
而激光束的扫描速度则会影响焊接接头的形状和质量。
塑料的种类也会影响激光焊接的效果。
不同种类的塑料对激光的吸收率和熔点都有所不同，因此需要根据具体材料的特性来选择合适的激光参数和焊接条件。
同时，塑料的热导率也会影响焊接过程中热量的传导速度，进而影响焊接接头的形成和质量。
激光焊接塑料具有许多优点。
首先，激光焊接的热影响区非常小，可以避免或减少塑料的变形和损伤。
其次，激光焊接速度快，可以实现高效的生产。
此外，激光焊接可以实现无接触焊接，避免了传统焊接方法中可能引入的外部杂质。
最后，激光焊接具有较高的焊接强度和密封性，适用于多种塑料材料的焊接。
总结起来，激光焊接塑料的原理是利用激光束的热能来实现塑料材料的熔接。
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9/30/2018
半导体激光 特点：波长0.8-1.0微米，最小聚焦直径为0.5mm; 优点：能量转换效率高，易于实现激光器的小型化和便携化； 缺点：输出功率小； 适合场合：适用于焊接激激光设备
图2为深圳市创富鑫激光科技有限公司生产 的塑料激光焊接LWD-120系统： 输出功率：120W 波长：980nm 脉冲连续、脉宽可调 红光定位
YAG激光 特点：波长1.06微米，属近红外区波长，最小聚焦直径0.1-0.5mm； 优点：聚焦区域小，可通过光纤传输来构建光路，可将激光头装到机器人手臂上， 实现焊接过程的数控和精密自动化； 适合场合：较好的透过上层待焊塑料，到达下层待焊接材料或中间层而被吸收， 从而实现焊接，汽车车灯的激光焊接常用此光源；
本次课介绍了塑料的激光焊接原理和工艺特点，并就常
用的塑料激光焊接光源特性进行了对比。
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4. 作业思考题
（1）工业生产中，一般塑料部件的焊接方法有哪些？
（2）采用激光焊接塑料部件的工艺特点是什么？
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如图1所示：激光焊接的原理是两种塑料在 较低压力下被夹紧在一起，将激光束聚焦于 两种聚合物制品，其中一种聚合物塑料制品 对于近红外激光是透射的，另一种塑料制品 吸收激光，吸收激光能量的塑料将光能转为 为热能，在塑料的接触面熔化，同时热也传 导到透射近红外光线的塑料表面，形成熔化 区。在夹紧力的作用下，熔化区域产生分子 间的混合，冷却后形成焊缝。
熔化区 吸光层 透光层
图1 激光焊接塑料原理示意图
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2.3 用于塑料焊接的激光光源
在塑料激光焊接工艺中，一般采用YAG或者CO2激光作为光源。随着半导体材料 工业的快速发展，半导体激光作为光源也渐渐得到了应用。各种光源焊接的特点 对比如下： CO2激光： 特点：波长为10.6微米，最小聚焦直径约0.2-0.7毫米； 优点：塑料对此波长的激光吸收好； 缺点：不能用光纤传输，激光头的操作性差； 适合场合：焊接塑料时热作用区较深，适合需要焊接较厚的塑料材料；
图2 塑料激光焊接系统
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2.5 塑料激光焊接工艺特点
塑料激光焊接不会产生飞边、粉尘或者烟气，它是一种热影响范围非常小的清 洁焊接工艺。自动化塑料激光焊接设备能实现非常高的产量，同时几乎不需要任何 日常耗材，设备的维护也相当简单。
图3 激光焊接的塑料部件
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3. 小结
塑料的激光焊接
课程名称：激光焊接工艺实践 承担单位：浙江工贸职业技术学院
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1.教学目标
• 学习并掌握激光焊接塑料的原理和工艺特点，了解塑料 激光焊接在工业上的主要应用。
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2. 塑料的激光焊接
2.1 塑料焊接在工业上的应用
高分子材料的快速发展及性能提高，让越来越多的汽车部
件开始采用塑料来生产，这使得塑料焊接技术在汽车零部件行
业得到越来越广泛的应用。除了传统的超声波焊接、摩擦焊接 及热板焊接等方法以外，因激光焊接具有非接触、效率高、精 度高、焊缝美观、密封性好，产品外形无限制，而且容易控制， 适应性强等优点，正在逐渐成为塑料焊接的发展趋势。
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2.2 塑料的激光焊接原理