塑料激光焊接技术的优势与应用前景解析

塑料激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种焊接方法，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，使工件熔化，形成特定的熔池。如下图所示，激光束通过上层透光塑料，然后被下层塑料吸收，激光能量被吸收后转换为热能，由于两层塑料被压在一起，热能从吸收层传导到透光层上，使得两层材料熔化并结合。

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塑料激光焊接材料

塑料激光焊接的对象均为热塑性塑胶。理论上，所有热塑性塑料都能够被激光焊接。塑料激光焊接技术对被焊接塑料的要求为：在热作用区内的材料，要求对激光光波的吸收性好；不属于热作用区部分的材料，则要求对光波的透过性好，尤其在对两件薄塑料件进行叠焊时更是如此。

一般的焊接单组份塑料有聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA），PC塑料，ABS塑料,低密度聚乙烯塑料（LDPE），高密度聚乙烯塑料（HDPE），聚氯乙烯塑料（PVC），聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT），尼龙6（Nylon 6），尼龙66（Nylon 66），PS树脂等。常见的焊接塑料有PBT、PC、尼龙、PVC等。

塑料激光焊接优点

塑料激光焊接作为激光焊接的一个新兴应用领域，具备很多优点，且与传统的超声波焊接、热板焊接、振动焊接、胶连接等工艺相比，在成本和性能上更具优势。

1. 没有振动或超声波等物理的影响,因此可应用于精密部件； 

2. 非接触焊接，因此不会使表面产生热影响、伤痕或变形； 

3. 不会产生粉尘或飞边等不良现象的一种洁净工作法；

4. 可利用最佳加工条件来获得很高的接合强度和密闭性；

5. 通过缩小激光束可最大限度地减少因热而引起的影响；

6. 树脂降解少，产生的粹屑少，制品的表面能够在焊缝周围严密地连接在一起；

塑料激光焊接应用

目前，塑料激光焊接主要应用于汽车行业、医疗行业以及电子电器行业等。

1、塑料激光焊接在汽车零部件上的应用

在智能出行的背景下，电动化、智能化、网络化成为汽车必然发展趋势，因此需要更多包括动力电池以及与智能控制相关的汽车电子部件，包括各种传感器、微电机、雷达、摄像头、油泵/水泵、智能刹车、智能车锁等汽车精密零部件。这些精密零部件的制造过程中，需要用到很多的特殊的塑料材料和加工工艺，包括塑料/塑料焊接、塑料/金属粘接密封问题，传统的超声波塑料焊接和胶粘密封在很多场合无法满足要求。

塑料激光焊接可焊超大制件、超小制件、超薄塑件，非摩擦、无焊渣，焊缝平整、美观，无振动，不影响内部元器件，是一种洁净的焊接方式，可完美解决精密电子部件塑料结构件的焊接问题。

此外，汽车的车灯、仪表盘等部件，塑料激光焊接技术也得到了广泛应用。

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2、塑料激光焊接在电子器件产品上的应用

塑料激光焊接在精密塑料电子电器行业应用也较为普遍，例如手机零部件（机壳，耳机座，USB 座），鼠标，连接器，开关等。

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3、塑料激光焊接在医疗器械上的应用

由于激光焊接可制作出密封以及真空的无菌产品， 在医学器械以及无菌环境设备领域也有着不俗的表现。例如输液袋、导管、过滤器材、软管接头、助听器、支架等。

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塑料激光焊接技术是一种很专业化的粘结技术， 目前主要应用的行业都集中在高科技领域，并处于逐年上升趋势。该技术已经在很多应用领域比超声波焊接以及热板焊接更具竞争力，成本也在不断降低。此外，涂料和填料技术的发展已经成功解决塑料激光焊接早期的技术瓶颈，同时新工艺、新设备的不断研发和升级，为激光焊接技术带来更广阔的应用前景。

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