激光塑料焊接技术讲解
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。
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。
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。
激光焊接塑料原理
激光焊接塑料原理激光焊接塑料是一种常用的塑料焊接方法，它利用高能量密度的激光束对塑料进行局部加热，然后通过高温融化的塑料形成焊缝，最终实现塑料的焊接。
激光焊接塑料的原理可以分为两个主要步骤：吸收和传导。
首先，激光束照射到塑料表面时，激光束的能量会被塑料吸收。
塑料的吸收特性取决于激光的波长和塑料的种类。
通常情况下，红外激光在大部分塑料中可以很好地吸收。
当激光束被吸收后，能量会被转化为热能，使得焊接区域的温度迅速升高。
其次，热能在塑料中的传导会导致塑料局部融化。
当塑料达到其熔化温度时，它会形成焊缝。
在这个过程中，激光束可以通过在塑料内部反复循环吸收和传导来形成更深的焊接区域。
激光焊接过程中，焊接区域的温度和固化速度由激光功率、焊接速度和焊接深度等参数控制。
激光焊接塑料的优势主要体现在以下几个方面：1.高质量焊接：激光焊接塑料可以实现高质量的焊接，焊缝区域无气孔或夹杂物，焊接强度高，焊接缝的外观也较为美观。
2.高焊接速度：激光束可以快速局部加热塑料，使其迅速融化，因此激光焊接速度较快，适用于高效、大批量生产。
3.非接触式焊接：激光焊接是一种非接触式的焊接方法，激光束直接作用于塑料表面，不会引起物理变形或畸变。
4.较小的热影响区域：激光焊接塑料的热影响区域相对较小，可以避免高温对塑料周围区域的损伤，减少塑料零件的变形。
然而，激光焊接塑料也存在一些限制和挑战。
首先，激光焊接设备的成本相对较高，这限制了其在一些应用范围内的推广。
其次，激光焊接对于塑料的选择有一定的要求，不同的塑料对激光的吸收特性和热导率不同，因此需要针对不同的塑料选择合适的激光参数。
此外，塑料零件的形状和尺寸也会对激光焊接的可行性产生影响，需要考虑激光束的照射角度和零件的固定方式。
总之，激光焊接塑料是一种高效、高质量的塑料焊接方法，具有广泛的应用前景。
随着激光技术的不断发展和创新，激光焊接塑料将在各个领域中得到更广泛的应用。
塑料激光焊接步骤
塑料激光焊接步骤以下是一份关于塑料激光焊接步骤的详细指南。
在进行塑料激光焊接的过程中，需要确保材料准备充足、接头设计合理、设备设置正确、焊接实施得当以及质量检测严格。
一、材料准备在进行塑料激光焊接前，必须准备好所有必要的材料。
这些材料包括但不限于塑料零件、激光焊接设备、冷却系统、保护气体以及可能的夹具和支撑结构。
确保所有材料都符合质量要求，并适合所进行的焊接工艺。
对于塑料零件，要确保它们是清洁的，没有油污、灰尘或其他杂质。
同时，零件的表面应具有均匀的反光性，以利于激光的吸收。
二、设计和准备接头在进行塑料激光焊接前，需要对焊接接头进行设计和准备。
设计接头时，需要考虑接头的强度、密封性以及焊接工艺的可行性。
在某些情况下，可能需要使用特殊的接头设计来提高焊接质量和性能。
准备接头时，需要确保接头的尺寸、形状和表面处理都符合激光焊接的要求。
对于一些需要插入的零件，如管件或电线，应确保它们的尺寸和形状与接头匹配，并能够顺利插入。
三、激光焊接设备设置在进行塑料激光焊接前，需要对激光焊接设备进行设置。
设置的内容包括但不限于激光功率、扫描速度、焦点位置以及冷却系统等参数。
这些参数的设置应根据实验结果或经验数据进行调整，以确保焊接质量和效率。
在设置过程中，还需要对设备的机械系统进行检查和维护，确保设备的稳定性和精度。
此外，还需要对冷却系统进行检查，确保其正常运行，以防止因过热而导致的设备损坏或焊接质量下降。
四、实施焊接在进行塑料激光焊接时，需要遵循一定的操作规程和安全注意事项。
操作规程包括对设备的启动、关闭、参数调整以及焊接过程的控制等步骤进行详细说明。
安全注意事项包括对激光辐射、高温以及可能产生的有害气体的处理和防护等措施。
在实施焊接时，需要时刻观察焊接过程，并对出现的异常情况进行及时处理。
例如，如果发现焊接点没有熔合或存在气孔等缺陷，应立即停止焊接，并对设备参数或焊接工艺进行调整。
在焊接完成后，需要对焊接结果进行检查，以确保焊接质量和要求的符合性。
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激光塑料焊接技术
自从激光问世，人们就开始研究如何把激光作为工具来对材料进行加工。
早在上个世纪70年代，汽车工业就开始尝试用激光来进行材料加工。
在工业上第一个用激光进行塑料焊接实际应用的是1998年Marquardt公司用半导体激光器批量制造电子汽车钥匙，黑色聚合物(PA)材料的钥匙盖子被焊接到同样是黑色但对激光波长透明的PA钥匙壳上。
根据分子结构塑料可分为三种：热塑材料，热固材料和合成橡胶。
目前对热塑材料激光焊接的研究和应用比较多，
自从激光问世，人们就开始研究如何把激光作为工具来对材料进行加工。
早在上个世纪70年代，汽车工业就开始尝试用激光来进行材料加工。
在工业上第一个用激光进行塑料焊接实际应用的是1998年Marquardt公司用半导体激光器批量制造电子汽车钥匙，黑色聚合物 (PA)材料的钥匙盖子被焊接到同样是黑色但对激光波长透明的PA钥匙壳上。
根据分子结构塑料可分为三种：热塑材料，热固材料和合成橡胶。
目前对热塑材料激光焊接的研究和应用比较多，下面我们就从三个方面简单讲述针对热塑材料的激光焊接技术和研究进展。
一. 激光焊接的流程和方法
激光对热塑材料的焊接主要是采用激光透射焊接的方法。
此方法对被焊接的两种材料性质有一定的要求，也就是上面的热塑层对采用的激光波长是透明的，而下面的热塑层能吸收激光能量。
激光束透过透明的上层材料到达下层材料，下层材料的表面因吸收激光能量而熔化，此时在一定的压力下两种材料通过分子联接而被焊接在一起。
由于激光是非机械接触的聚焦在下层材料的表面，激光引起的热效应是局域的，所以此方法可避免对被焊接材料的机械和热损伤。
目前热塑材料总加工的20%左右是基于激光焊接的。
根据不同的焊接任务和要求激光焊接的流程大致有以下几种。
轮廓焊接掩模焊接准同步焊接同步焊接
轮廓焊接是最简单，目前使用最广的焊接流程。
在焊接时激光束通过光学系统和振镜在被焊接的物体上移动或者激光束静止而被焊接物体移动。
激光与被焊接物体之间的相互作用时间取决于光束焦点尺寸和移动速度，既而影响焊接时间和效果。
轮廓焊接是一种非常灵活的焊接流程，可实现复杂的三维焊接，在包装行业里有广泛的应用。
掩模焊接是一种借助掩模，基于轮廓焊接或着同步焊接方法
的流程，其原理与芯片制造上的光刻技术相似。
这种流程主要使用在复杂的几何焊接图案上，最小接缝宽度大于100μm。
掩模往往是由薄片或金属化的玻璃制成。
由于制作掩模比较繁琐，所做的掩模只针对一个焊接几何图案，所以掩模焊接往往缺乏灵活性，但适合大批量的焊接加工。
准同步焊接是一种把轮廓焊接和同步焊接结合起来的流程。
激光束通过振镜以极快的最高达10m/s的速度在焊缝上移动并且多次重复扫描，使得整个焊接区域同时熔化，效果与同步焊接相似。
通过同步熔化过程使得准同步焊接和同步焊接方法一样适合于具有大缝隙的两个相邻部件的搭桥焊接。
在同步焊接中激光束同时照射焊接区域，从而明显减少了焊接处理时间，并允许搭桥焊接具有大缝隙的两个相邻部件。
与轮廓焊接相比由于更长的激光作用时间使通过同步焊接方法焊接的部位更加牢靠。
二. 焊接塑料的颜色
激光塑料焊接其中的一个研究课题就是两个被焊接部件的颜色搭配，这是由所采用的激光透射焊接的原理所决定的。
下图显示了因材料颜色的不同而造成的焊接难易程度。
首先成功实现的是透明色–黑色材料的激光焊接。
除此之外黑色–黑色材料的焊接也已广泛使用。
由于组成塑料的高分子的本怔吸收带通常位于紫外和远红外区域，所以最初只有CO2激光器被用于激光焊接的研究。
但是通过搀杂和添加色素可极大地改变塑料的光学吸收特性，从而使塑料在可见光和近红外区域的吸收大大增强，由原本激光透明的材料变成激光吸收材料，这样传统的Nd:YAG固体激光器(1064nm和倍频532nm)和大功率GaAs半导体激光器(800nm-1000nm)以及新型光纤激光器都可以被用作激光焊接的光源。
色素搀杂同时也改变了原来塑料焊接的特性和参数，使之更适合于某种特殊应用。
三. 被焊接材料的搭配
与材料颜色搭配几乎同时进行研究的是焊接材料的搭配。
目前在工业上采用激光焊接的材料大部分是热塑材料(Thermoplast ic, TP)，构成TP–TP焊接。
由于采用的激光透射焊接是非接触性的，所以这些热塑材料也可以与其它材料焊接到一起，比如同样具有热塑性的合成橡胶(Thermoplastic Elastomer,TPE)。
具有热塑性的合成橡胶因为同时具有热塑材料的热塑性和合成橡胶的弹性和伸缩性，而它的焊接处理温度和冷却时间等参数又与热塑材料非常相似，所以用激光透射焊接的方法可容易实现TP–TPE焊接。
由于TPE的手感和摩擦性好，所以TP–TPE焊接在汽车工业上的第一个应用就是制造汽车方向盘。
此外，TPE和TPE也可通过激光透射焊接的方法被焊接到一起，组成TPE– TPE焊接。
目前材料搭配研究的一个最新方向是实现塑料与金属和陶瓷材料的激光焊接。
比如说塑料通过金属被激光间接地加热，接触面熔化，然后包
围金属，和金属组成一个非常牢固的联接。
（PhotonTec Berlin公司，王嘉宇）。