透明塑料的激光焊接
激光焊接塑料原理
激光焊接塑料原理
激光焊接是一种利用高能激光束来将塑料部件融合在一起的焊接过程。
它在工业制造和其他领域中得到广泛应用，特别是在需要高强度、高精度和无需添加任何填充物的情况下。
激光焊接塑料的原理涉及以下关键步骤：
1.吸收激光能量：塑料通常是透明或半透明的材料，因此必须使用适合它们的特定激光波长。
通常采用二氧化碳(CO2)激光或固体激光器（如Nd:YAG）来提供高能量、高功率的激光束。
2.吸收热能：当激光束照射到塑料表面时，塑料会吸收激光光能并转化为热能。
这会导致塑料表面温度升高，达到融化点以上。
3.熔融：当塑料表面温度升高到融化点时，它会形成一小池熔融塑料。
这个熔融池是焊接的关键部分。
4.扩散混合：激光束的功率足够高，可以使两个塑料部件的表面熔融，并迅速将它们相互接触。
这使得两个部件的熔融塑料相互混合并扩散在一起。
5.结合：在激光束停止照射后，熔融塑料开始冷却和固化。
此过程中，塑料分子链重新结合，形成一个坚固的焊接接头。
激光焊接塑料的优势包括焊接速度快、热影响区小、焊接接头强度高、无需额外填充材料以及适用于复杂形状的部件。
不过，也要注意激光焊接的一些局限性，比如塑料的选择受到限制，不同类型的塑料可能需要不同的激光参数，并且透明或辐射性很强的塑料难以焊接。
因此，在实际应用中，需要根据具体要求选择合适的激光器和参数来进行塑料的焊接。
激光焊接分类及应用领域
激光焊接分类及应用领域激光焊接是一种常见的焊接技术，适用于多种材料的焊接，如金属、塑料、玻璃等。
根据激光器的类型和应用需求，激光焊接可以分为几个不同的分类。
以下是对激光焊接分类及其应用领域的详细解释。
1. 激光传统焊接：激光传统焊接是最常见的激光焊接技术，主要应用于金属材料的焊接。
它使用高能量密度的激光束将金属材料加热到熔化点，然后通过材料的表面张力和焊接材料的强度来进行连接。
这种焊接技术通常用于汽车、航空航天、电子设备制造等行业。
2. 激光深熔焊接：激光深熔焊接是一种高能量激光焊接技术，常用于金属材料的厚板焊接。
它通过将激光束聚焦到很小的点上，产生高能量密度，使材料瞬间融化并深入焊缝，在快速冷却的情况下形成均匀的焊缝。
这种焊接技术主要应用于航空航天、船舶制造、石油化工等需要高强度焊缝的领域。
3. 激光合金焊接：激光合金焊接是一种特殊的焊接技术，使用激光束将两个或多个不同材料的金属零件熔化在一起，形成均匀的合金焊缝。
这种焊接技术通常应用于金属零件的制造和修复，如汽车制造、管道连接、电子设备组装等。
4. 激光透明材料焊接：激光透明材料焊接是一种专门用于玻璃、陶瓷等透明材料的焊接技术。
由于透明材料对激光束的吸收较小，传统的焊接方法很难实现对透明材料的焊接。
而激光焊接技术利用了激光束的高能量密度和聚焦能力，能够有效地加热透明材料表面，形成均匀的焊接缝。
这种焊接技术适用于光学元件、光纤通信设备、医疗器械等领域。
5. 激光微细焊接：激光微细焊接是一种高精度、高质量的焊接技术，可以实现微小尺寸零件的连接。
它通常用于电子设备制造、精密仪器仪表、医疗器械等领域，例如焊接电子芯片、微型传感器、细线连接等。
总结起来，激光焊接是一种广泛应用于各行各业的焊接技术，可以根据不同的材料和应用需求进行分类。
通过激光传统焊接、激光深熔焊接、激光合金焊接、激光透明材料焊接和激光微细焊接等不同的焊接方式，可以实现对金属、塑料、玻璃等材料的高效、高质量焊接。
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。
塑料激光焊接工艺设计
塑料激光焊接工艺设计塑料激光焊接工艺设计一、焊接方法选择1、选择激光焊接是因为它可以满足塑料焊接中的若干要求：（1）焊接效果好：激光焊接采用集中的高能量热源，可以有效控制焊接深度，焊接缝又平整，同时，焊接部位比较小，焊接外观又美观；（2）焊接快捷：激光焊接采用激光可以达到瞬间焊接，且可以快速的焊接出适当的焊接缝，不需要热源的缓慢移动；（3）焊接热敏度：激光焊接热源可以瞬间到达最高温度，可以有效控制焊接温度，防止焊接处及其周围的塑料材料受热过度而发生变形；（4）焊接稳定：激光焊接工艺不仅具有较高的焊接速度，而且还具有较高的焊接精度，因此在焊接的过程中，可以有效保证焊接部位的稳定性；（5）节约成本：激光焊接采用激光热源，可以有效地控制焊接深度，提高焊接效率，从而降低焊接材料成本，节省人工成本等。
2、焊接激光器的选择：激光焊接工艺一般选择采用有线激光器，也可选用离线激光器，具体针对不同的环境条件进行如下参数选择：（1）激光输出能量：激光焊接装置的输出能量要求根据所焊接的塑料材料种类和焊接处的厚度决定，一般激光输出能量越大，焊接质量越好；（2）激光线宽：激光焊接工艺中的激光线宽取决于所焊接的塑料材料及其焊接处的厚度，一般线宽一般为1mm；（3）激光功率：激光焊接功率一般介于500W ~ 3000W之间，较大的功率可以提高焊接效率，但也会带来更高的能耗。
二、工艺参数的选择1、焊接深度控制：在焊接过程中，焊接深度是指激光热源在焊接过程中热源沿着焊缝的深度，激光焊接深度一般是0.5-1.5mm，焊接深度过小或过大都会影响焊接质量。
2、焊接温度控制：激光焊接过程中的温度由激光功率、焊接速度以及焊接部位温度三个参数共同决定，以保证焊接部位能够达到最佳的熔接状态，一般激光焊接的温度控制在230℃-270℃之间即可。
3、焊接速度控制：激光焊接的速度一般介于500mm~3000mm／min之间，具体取决于所焊接的塑料材料性能、焊接处的厚度以及激光热源的稳定性等，需要根据实际情况对焊接速度进行可靠的设置。
高分子材料塑料的激光焊接工艺及性能
第5期
谢 龙 ,等 :高分子材料塑料的激光焊接工艺及性能
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位置 ,可见焊缝处形成了一个均匀的熔体 ,图中点线 标注的位置为未焊区和焊接区域的交界线即熔合线 所在界面的位置 。在图 4b 中可以看出焊缝断口处 上下板很好的连接在一起 ,其中较亮的部分为上层 PP 板的位置 ,而暗点的是下层 PP 板的部分 。由于 镀银的不均匀或是镀层太薄 ,断口的导电性仍然很 差 ,造成图像不稳定 ,使图像中的上下板材出现了亮 度的差异 。在图 4c 中可以清晰地看出上下薄板良 好的连接在一起 ,形成了一种熔体 ,没有飞边和夹渣 等缺陷 ,形成了牢固的接头 。
100
焊 接 学 报
第 28 卷
裂 ,其母材没有损坏 。
图 6 塑料焊接标准抗拉试样 (mm) Fig16 Standard tensile sample of pla stic welding
部件等组件的应用 。 (2) 运用扫描电镜对焊缝脆断断口进行微观分
析 ,可清晰地观测到熔合线的位置 ,形成了无飞边和 夹渣的牢固接头 。
98 %处理液温度控制在 65～70 ℃,浸渍时间为 1～ 2 min ,取出用冷水冲洗 ,蒸馏水洗净 ,晾干 。
将试样搭接放置于夹具中夹紧 ,采用激光束不 动 ,试样移动的方法 ,对 PP 板进行高速焊接 。经过 多次的试验 ,得到了经优化后的焊接参数 ,见表 1 。 用扫描电镜对塑料横截面断口进行分析 ,由于塑料 与金属的不同 ,不能用制备金相试样的方法抛光 、腐 蚀 ,而且试验的材料仅有 0. 5 mm ,板材太薄不能做 冲击断裂的试验 ,因此要对焊缝进行液氮脆断 。对 断口喷银处理后 ,运用扫描电镜观测断口的宏观和 微观形貌 。制作标准拉伸试样 ,进行焊接接头的力 学拉伸试验 ,每组试验结果取三个试样的平均值 ,计 算得出焊接接头的抗拉强度 。
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。
PP塑料激光透射焊接剪切强度测试方法研究
PP塑料激光透射焊接剪切强度测试方法研究张新;张靖安【摘要】提出一种新的激光焊接接头剪切强度测试方法：即将现有的两块板材、一条焊缝的试样制备方法，改变为四块板材、四条焊缝的试样制备方法。
选取透明聚丙烯（PP）和不透明PP板条试样进行了验证性试验，按照两种塑料焊接强度测试方法在万能材料试验机上试验观测，对测量结果和数据进行和分析证明：双搭的焊接剪切强度测试方法因为没有附加力矩的作用，不会改变焊接面受力状态，因此在拉伸剪切过程中没有角度偏转，而单搭的测试方法存在附加力矩带来的角度偏转；在相同能量密度区间，测试得到的双搭剪切断裂强度值高于单搭焊接的试样的值。
这是因为单搭焊接焊缝的断裂的是不同步的，而双搭焊接断裂是同步的。
%An improved tensile shear strength testing method for plastic of laser transmission welding(LTW)is pro-posed.The single-lap weld with two sheets and one seam is changed into double-lap weld with four symmetrical sheets and four seams.Transparent Polypropylene (PP)and the opaque Polypropylene (PP)are jointed together by two methods,single-lap joint and double-lap joint.The tensile shear strength of the resultant samples is examined respec-tively.The comparative testing results show that,there is no deflection distortion in the weld seam of double-lap spec-imen without additional bending moments,while there is certain deflection distortion angle in single-lap joint,due to the additional bending moments in the tensile shearing test process.The test value of shearing strength of double-lap joint specimen is generally higher than single-lap joint in the same energy density range,because the single-lap joint seam fractures inthe un-synchronous way,while the double-lap joint seam fractures in the synchronous way.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】5页(P619-623)【关键词】激光透射焊接;聚丙烯;塑料焊接强度;双搭焊接;焊接剪切强度【作者】张新;张靖安【作者单位】吉林省激光研究所，吉林长春 130020;吉林省激光研究所，吉林长春 130020【正文语种】中文【中图分类】TN2491 引言塑料激光焊接最早可以追溯到20世纪60年代［1］，具有非接触式焊接无粉尘等污染物产生，没有对模具的磨损，焊接区域光学性能良好，加工精度高等优点［2］。
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。
塑料激光焊接工艺设计
塑料激光焊接工艺设计
激光焊接是一种高效、精确的焊接方法，广泛应用于各种材料的连接。
在塑料行业中，激光焊接也被广泛采用，特别是在需要高质量、高精度焊接的领域。
本文将重点介绍塑料激光焊接工艺设计的相关内容。
塑料激光焊接的原理是利用激光束的热能作用于塑料表面，使其瞬间熔化并形成焊缝。
在塑料材料中，通常使用CO2激光或二极管激光作为焊接光源。
在选择激光源时，需要考虑塑料的种类、厚度和需要焊接的部位，以确定最适合的激光参数。
塑料激光焊接的工艺设计包括焊接速度、激光功率、焊接压力和焊接头形状等方面。
焊接速度是指激光束在焊接过程中移动的速度，过快会导致焊缝质量下降，过慢则会产生过多的热影响区。
激光功率直接影响焊接深度和焊缝质量，需要根据材料的种类和厚度进行调整。
焊接压力可以帮助塑料材料更好地接触，提高焊接质量。
焊接头形状也是影响焊接效果的重要因素，通常选择V形或U形焊接头。
塑料激光焊接时还需要注意一些问题。
首先是塑料的选择，不同种类的塑料对激光的吸收能力不同，因此在设计工艺时需要选择适合的塑料材料。
其次是激光焊接过程中的温度控制，过高的温度会导致塑料气化或烧焦，影响焊接质量。
最后是焊接接头的设计，需要
保证接头的质量和几何形状，以确保焊接效果。
总的来说，塑料激光焊接工艺设计需要综合考虑材料、激光参数、工艺参数和焊接质量等方面的因素。
只有在充分理解塑料激光焊接原理的基础上，合理设计焊接工艺，才能实现高质量、高效率的塑料焊接。
希望本文能够为塑料激光焊接工艺设计提供一定的参考和指导。
塑料焊接资料
焊接夹具设计
激光 压紧同步焊接
Distance [mm]
压力
加热
下沉 位置下沉
软化 激光工作
Time [Sec]
塑料焊接性
很好旳焊接性能 中档旳焊接性能
很差旳焊接性能 无法焊接
焊接条件
• (1)激光功率 (2)扫描速度 激光输出功率是使树脂熔化旳热源。扫描速度是激光束旳移 动速度。假如要考虑生产率，则加紧扫描速度并缩短处理时 间就会相应地提升输出功率。但假如功率过高，吸收性材料 一侧就会过分分解，从而引起变形。所以，今后将经过基于 实际制品旳验证来寻找制品最稳定旳焊接性能点。 同步，就材料而言，下面两点也很主要： (3)透射性材料旳光线透射率 (4)透射性材料旳厚度 材料旳焊接情况取决于到达吸收性材料旳激光束旳能量。所 以透射性材料一侧旳厚度和光线透射率会有很大影响。光线 透射率越高对焊接就越有利。一样，越薄也越有利。
激光
• 波长 • 光常量 • 功率 • 脉冲宽度
工艺
• 焦点直径 • 光斑位置 • 连接准备 • 夹具
焊接影响原因
环境
• 表面条件 • 污染
焊接
材料
• 熔化温度 • 掺料 • 吸收 • 热容 • 热导
塑料焊接 - 医疗用具生产制造 - 汽车工业
低温熔接 - 电子元件 - 太阳能电池生产
热处理 - 医疗用具生产制造 - 工具制造
严密地连接在一起。
• 缺陷 1.在可用材料方面存在限制（必须经过透射性和吸收性材料旳
组合来使用; 2.两种透明材料叠焊时需要添加吸收器（目前只有进口产品，
而且价格很贵）；
焊接工艺概述
塑料焊接夹具
塑料激光焊接技术
塑料激光焊接技术塑料激光焊接技术是一种通过激光束加热塑料表面并使其熔化，然后通过控制熔融部分的形状和大小，使其与其他塑料部分或其他材料部分相互融合的焊接方法。
这种技术具有许多优点，包括高精度、高效率、无需接触、无污染和无损伤等。
塑料激光焊接技术在许多领域都有广泛的应用。
例如，它被用于汽车行业，可以用来焊接汽车的塑料零件，如车灯、后视镜、内饰件等。
与传统的焊接方法相比，塑料激光焊接技术可以更好地保持塑料零件的结构完整性和外观美观性。
塑料激光焊接技术还被广泛应用于电子和电气设备制造领域。
例如，它可以用来焊接电子产品的塑料壳体，如手机、电脑等。
塑料激光焊接技术具有较高的精度和稳定性，可以确保塑料壳体的密封性和耐用性。
塑料激光焊接技术的工作原理是利用激光束对塑料进行加热，使其熔化。
激光束的能量可以通过透明的塑料材料被吸收并转化为热能，从而使塑料表面产生高温。
当塑料被加热到熔点时，可以通过控制激光束的形状和大小，在熔融部分形成一定的形状，以实现与其他部分的连接。
激光焊接技术有许多优点。
首先，由于焊接过程中不需要任何物理接触，因此可以避免由于接触而引起的污染和损伤。
其次，激光焊接技术具有较高的精度，可以实现非常精细的焊接，并且焊接过程中的变形量非常小。
此外，激光焊接技术还具有高效率和快速速度，可以显著提高生产效率。
塑料激光焊接技术也有一些挑战和限制。
首先，激光焊接的能量密度非常高，容易产生熔融的过渡层，从而导致焊接强度不够。
其次，由于激光焊接的过程需要对焊接部位进行加热，因此对于某些容易受热影响的塑料材料来说，其应用受到限制。
综上所述，塑料激光焊接技术是一种高精度、高效率、无损伤的焊接方法。
它在汽车、电子和电气设备制造等行业得到了广泛的应用，并且在未来将有更大的发展潜力。
灵活制定适应不同塑料材料和工件的焊接参数，改进激光焊接设备和材料，将有助于进一步提高塑料激光焊接技术的质量和效率。
塑料激光焊接技术
塑料激光焊接技术是一种将激光能量用于连接和焊接塑料材料的技术。
它是一种非接触式的焊接方法，通过将高能量激光束聚焦在塑料接头上，将塑料材料局部加热至熔点以上，使其熔化并在接头处形成固态连接。
以下是塑料激光焊接技术的一般步骤：
材料准备：选择适合激光焊接的塑料材料。
常用的可焊接塑料包括聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯等。
确保接头表面平整、清洁，无油污或杂质。
设计和准备接头：设计适合激光焊接的接头形状，例如接头的接触面积、角度和对接方式。
确保接头的质量和一致性。
激光焊接设备设置：根据材料类型和厚度，调整激光焊接设备的参数，例如激光功率、焦距和扫描速度等。
聚焦激光束：使用透镜将激光束聚焦在接头上，形成一个小的加热区域。
焦点位置和大小的控制对焊接质量至关重要。
加热和熔化：激光束照射在接头上，产生瞬间的热能，使塑料材料熔化。
材料的熔点取决于具体的塑料类型和配方。
固化和连接：在激光束停止照射后，熔化的塑料材料迅速冷却和固化，形成牢固的连接。
焊接质量取决于焊接参数的控制和材料的选择。
塑料激光焊接技术具有许多优点，包括高焊接速度、无需添加焊接剂、接头强度高、焊接区域热影响小等。
它广泛应用于汽车工业、电子设备制造、医疗器械、航空航天等领域中，用于连接和密封塑料零件。
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高效的、精密的塑料连接技术，利用激光束对塑料进行局部加热，使其熔化并在固化后形成坚固的焊接接头。
这种技术具有无接触式操作、高精度、高速焊接等优点，因此在汽车、电子、医疗器械等行业得到了广泛应用。
激光焊接塑料的原理包括以下几个方面：1.激光源激光是一种高能量、高聚焦的光束，通常由激光器产生。
激光的特点是能够高度聚焦，使得其能量密度极高，可以在瞬间对塑料进行局部加热。
2.光束聚焦激光的光束在经过透镜或反射镜的作用下，可以被聚焦成极小的点，能够在焊接区域形成高能量密度的光斑。
这种高能量密度的光斑可以快速加热塑料，并使其瞬间熔化。
3.塑料材料选择塑料材料的选择对激光焊接的效果有着重要的影响。
一般来说，熔点较低、透光性好的塑料更适合激光焊接。
常见的适合激光焊接的塑料材料包括聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等。
4.焊接工艺激光焊接塑料的工艺包括以下几个步骤：首先，确定好焊接区域，将要焊接的塑料件放置在焊接平台上；然后，通过调整激光焦距，确保激光能够准确聚焦在焊接区域上；接着，激光加热塑料，使其熔化，然后冷却固化形成焊接接头。
5.控制系统激光焊接塑料的关键在于激光的精确控制。
因此，焊接设备通常配备了精密的控制系统，可以调节激光的功率、焦距、扫描速度等参数，从而达到对塑料进行精确的加热和焊接。
激光焊接塑料的优点包括以下几个方面：1.高精度激光聚焦能够形成极小的光斑，能够在微米级别对塑料进行加热，因此能够实现高精度的焊接。
2.无接触激光焊接是一种无接触的焊接技术，不会对塑料表面造成损伤，适合对表面要求高的产品进行焊接。
3.高速焊接由于激光能够在瞬间对塑料进行加热，因此焊接速度非常快，适合批量生产。
4.焊缝美观激光焊接形成的焊接接头通常比传统的焊接方法更美观，焊接接头平整光滑，外观更加精致。
激光焊接塑料的应用领域非常广泛，包括以下几个方面：1.汽车工业激光焊接塑料在汽车工业中得到了广泛应用，例如在汽车灯具、内饰件、隔音材料等方面都可以看到激光焊接的身影。
塑料激光焊接工艺介绍【详解】
以下为塑料激光焊接的工艺，一起来看看吧。
1. 激光的波长塑料焊接过程中常用的是二极管激光器或半导体激光器。
光束处于近红外区域，并且光束波长在400～1,100μm，可以通过光纤传输，在这个范围内的激光束可以被大多数的塑料所吸收。
二极管激光焊接系统紧凑，并且激光器还可以达到更高级别的功率。
激光的波长可以根据特殊要求来设计。
半导体激光器的波长一般是808～980μm。
半导体激光器投资成本小，体积小，效率高。
2. 塑料材料热塑性塑料包含无定形塑料和半晶性塑料。
能够被激光焊接的塑料均属于热塑性塑料。
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。
一般向热作用区塑料中添加吸收剂可以达到目的。
3. 吸收剂吸收剂的应用是塑料激光焊接工艺中非常重要的工艺。
塑料激光焊接的本质是将热作用区的待焊接塑料融化，随后冷却自然实现塑料件的接合。
让塑料融化需要使塑料件吸收足够的激光能量。
通常理想的吸收剂是碳黑，碳黑能够将红外波长的激光能量基本全部吸收，从而大大提高塑料的热吸收效果，使得热作用区的材料融化得更快、效果更好。
一些其他颜色的染料，也能够起到相同的吸收光波的效果。
添加吸收剂的方法有3种：一是直接向待焊接材料中渗入吸收剂，这样应该将渗过吸收剂的塑料件放在下面，而把没有渗吸收剂的塑料件放在上面，让激光光波通过；二是向塑料件待焊接的表面渗吸收剂，这样只有被渗透了吸收剂的一部分塑料将成为热作用区而被融化；三是在两块待焊接塑料件的接触处喷涂上或者印刷上吸收剂。
4. 其他参数与金属焊接不同，塑料激光焊接需要的激光功率并不是越大越好。
焊接激光功率越大，塑料件上的热作用区就越大、越深，将导致材料过热、变形、甚至损坏。
应该根据需要融化的深度来选择激光功率。
塑料激光焊接的速度比较快，一般得到1mm厚焊缝的焊接速度可达20m/min；而采用高功率的CO2激光器焊接塑料薄膜，最高速度可以达到750m/min。
塑料激光焊接工艺设计
塑料激光焊接工艺设计
激光焊接技术作为一种高效、精密的焊接方法，在工业生产中得到广泛应用。
而塑料激光焊接作为其中的一种特殊形式，具有独特的优势和特点。
本文将重点讨论塑料激光焊接工艺的设计，以及在实际生产中的应用。
塑料激光焊接的工艺设计需要考虑的因素有很多。
首先是选择合适的激光源。
激光源的功率、波长、光束质量等参数都会直接影响焊接效果。
其次是选择合适的焊接参数，包括激光功率、焦距、焊接速度等。
不同的塑料材料在焊接时需要的参数也会有所差异，因此需要根据具体情况进行调整。
此外，还需要考虑工件的设计和准备工作，确保焊接过程中能够达到预期的效果。
塑料激光焊接工艺设计还需要考虑焊接过程中可能出现的问题以及解决方案。
例如，塑料材料容易受热变形，因此在焊接过程中需要控制好温度和焊接速度，避免出现裂纹或变形。
此外，焊接接头的设计也很重要，需要确保接头的质量和强度符合要求。
针对不同的塑料材料，可能需要采用不同的焊接方式和工艺参数，以达到最佳的焊接效果。
在实际生产中，塑料激光焊接技术已经得到广泛应用。
例如，在汽车制造、电子设备制造、医疗器械制造等领域，塑料激光焊接都发挥着重要作用。
通过优化工艺设计，可以提高焊接效率，降低成本，
提高产品质量。
因此，对塑料激光焊接工艺的设计和优化具有重要意义。
塑料激光焊接工艺设计是一个复杂而关键的过程，需要综合考虑材料特性、焊接参数、工件设计等多个因素。
通过合理设计和优化，可以实现高效、精密的塑料焊接，为工业生产带来巨大的好处。
希望本文能够为相关领域的从业者提供一些参考和帮助。
塑料激光焊接技术的焊接方法
塑料激光焊接技术的焊接方法我折腾了好久塑料激光焊接技术这事儿，总算找到点门道。
说实话，一开始我也是瞎摸索，走了不少弯路。
我试过一种方法，就像是拿着一把特别精细的光做的笔在塑料上画画来让它们焊接在一起。
我先把要焊接的两块塑料固定好，这就好比是搭积木的时候先把积木块摆对位置，一定得稳稳当当的，要是其中一块晃动，那这焊接就很容易失败。
我就失败过好多次，有时候看着快成功了，结果因为有一点点位移，最后焊接得就不结实。
我当时用的激光设备，具体设置那些参数也是头疼的事。
刚开始根本不知道功率该设多少合适，我就先凭感觉设了一个看起来不高不低的值。
那感觉就像是你在煮东西，不知道该放多少调料，先随便放一点试试。
结果呢，功率太小，就像小火烧水，水一直烧不开，焊接得很慢，而且效果不好。
于是我就加大功率，可这功率一加大，又像是大火把锅给烧焦了，塑料被破坏了，出现烧焦变形的情况。
后来我才慢慢摸索出来，不同材质的塑料、不同的厚度，功率都得调整。
就像不同的菜要用不同的火候和调料一样。
还有焊接路径，这个也很关键。
简单的形状还好说，如果是复杂形状的塑料，规划激光焊接路径就像走迷宫一样。
我开始没规划好，激光走得乱七八糟，结果有些地方焊接了，有些地方没焊接到。
我就拿了个小本子，画下塑料的形状，试着把焊接路径规划得像画一笔画那样流畅，这样之后就顺利多了。
我也试过在焊接前清理塑料表面，这个就像是你洗脸一样，脸洗不干净化妆就老出问题，塑料表面有脏东西或者油膜啥的，焊接的时候就像有东西隔在中间，焊接不牢固。
有时候我偷懒没清理干净，就出大问题了。
前几天我又试了个新想法，就是在激光焊接的时候给塑料周围加上点小的保护装置，防止旁边不相干的东西受到激光的影响。
这感觉就像是给怕晒的植物搭个小棚子遮遮阴。
这个小改进还不错，让整个焊接过程更稳定了一些。
激光焊接塑料还有个问题就是速度的调整。
如果速度太快，就好像蜻蜓点水，焊接不上；如果速度太慢，又会导致热量堆积过度，使得塑料变性。
激光焊接吸收剂
激光焊接吸收剂
激光焊接吸收剂是在激光焊接过程中，为了满足特定焊接要求，在焊接材料表面或焊接材料制作过程中加入的一种介质。
其主要作用是吸收激光热能，提高焊接效果和质量。
激光焊接吸收剂主要有以下几种类型：
1. 激光吸收涂料：这种吸收涂料是一种以溶剂为载体的材料，能在激光焊接过程中迅速挥发，使吸收剂黏附在塑料表面。
在激光焊接时，它能有效吸收激光热能，满足塑料激光焊接的工艺要求。
激光吸收涂料适用于各种透明和浅色不透明塑料的焊接，以及尺寸较小但焊接区域较大的零件焊接。
2. 激光吸收树脂：这种树脂在制作过程中加入了一种与聚合物相容性好、颜色要求相适应的添加剂。
添加剂保证了树脂仍具有透明的外观，但会稍微改变其颜色。
这种激光吸收树脂适用于颜色透明和浅色不透明的塑料焊接。
3. 炭黑：炭黑是一种经济实惠的激光吸收剂，但其使用受到外观颜色要求高的应用场景的限制。
在常规塑料激光焊接技术中，炭黑通常被添加到下层基材中，以转换激光能量为热量。
然而，在透明塑料焊接中，这种方法并不适用，因为炭黑会改变塑料的颜色。
4. 改变激光波长：在透明对透明的塑料激光焊接技术中，不是采用以上方法，而是通过改变激光波长来满足塑料激光焊接要求。
这种方法可以在不使用吸收剂的情况下实现透明塑料的焊接。
总之，激光焊接吸收剂根据不同塑料材料和焊接要求选择合适的类型，以提高焊接质量和效果。
在实际应用中，选择合适的激光焊接吸收剂是关键。
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透明塑料的激光焊接
在许多工业应用中，热塑性元件的激光焊接已经成为一项标准的加工方式。
当使用二极管激光器、Nd:YAG激光器或光纤激光器时，标准的操作是在重合处进行投射式激光焊接。
聚焦激光辐射穿透上层透明的塑料，被下层材料吸收，吸收的辐射能在表面转化成热能，由于热能的传导，就在上层形成接点。
原色或者有色的塑料在近红外波段的吸收较低。
炭黑是一种树脂添加剂，它可以在很广的波段（从可见到红外）有效提高塑料对激光的吸收率。
然而，如果使用了炭黑，塑料就只能做成深色，无法做成透明的塑料元件。
由英国剑桥焊接研究所（TWI）开发的Clearweld工艺使得透明或者有色塑料能够有效地吸收近红外光。
它采用了特殊的近红外吸收材料作为元件表面的涂层，或者作为添加剂掺入下层的树脂中。
这些材料在可见光范围内的吸收较小，在近红外区（800~1100 nm）的吸收较大。
目前，在最大的吸收波长附近，具有各种不同的窄吸收带宽的吸收材料，它们可以被用来调整塑料的光学特性，以便适应各种常见的近红外激光器。
除了取决于所使用的激光波长，最佳的吸收材料还取决于具体应用上的要求，比如加工参数、材料特性和目标元件所需的颜色。
Clearweld涂层工艺
带有吸收范围在940~1100 nm吸收剂的涂层为低粘性、基于溶剂的液体物质，被应用于各种配料系统中。
典型的溶剂是乙醇和丙酮。
涂层的用量以纳升/平方毫米（nL/mm2）为单位。
溶剂可作为载体，挥发得很快，从而在塑料表面形成一层吸收材料薄膜。
通常，干燥时间在1至7秒。
也可以使用辅助干燥的方法，例如使用红外线灯对零件的预加热或者后加热，令溶剂的挥发更为迅速。
涂层过程可以与焊接过程分开进行。
当涂层应用到材料表面时，一个均匀的吸收剂薄层就沉积在材料的表面。
在激光辐射以前，干燥后的涂层在可见波段有些许颜色。
进行焊接时，激光辐射被涂层吸收，同时被转化成热能。
由于热传导，临近于涂层的表面材料被加热而熔化，固化后就形成了焊点。
在加热的过程中，吸收剂分解，涂层就完全失去了可见波段的颜色（见图1）。
添加剂
吸收剂还可被于许多热塑材料中，它作为添加剂被加入下层的塑料中以协助激光焊接过程。
这个过程类似于在材料中添加炭黑，不过，这里的颜色更为多样，可被用于透明/不透明的塑料零件中。
根据应用上的不同要求，技术人员可以利用Clearweld吸收剂工艺来调节材料熔化的深度。
这是通过改变树脂中吸收剂的浓度来实现的。
吸收剂浓度与光学穿透深度直接相关，提高浓度就使得穿透深度降低，从而也减小了熔化的深度。
如果需要一个很大的熔池来修正缝隙和几何偏差，并且不希望多聚物塑料被热降解，那么吸收剂的浓度可以设得低一些。
如果所需的熔池的尺寸较小，比如，在微型流体设备的应用中，那么吸收剂的浓度可以高一些。
包含Clearweld添加剂的特定混合树脂被设计并用于800~1100 nm波段的激光焊接中。
这些树脂是以注模或者挤压模的形式制成，在混合过程中，它们的颜色可以通过着色剂进行配色，以获得一个特定的配方来实现特定的应用要求。
该配方需要考虑许多方面的参数，包括多聚物的兼容性、颜色要求，以及焊接激光的波长。
图2是激光焊接的黄色和橙色的透明塑料样品。
通过成功的进行配色，透光的上层和吸收性的下层可能看起来一模一样，同时焊接过程也得到了优化。
但是，有时颜色的要求可能决定了所需的激光波长以及其他参数。
可焊接的树脂以及这些添加剂可以一同进行混合挤压成模、模内注塑，或者挤压成薄膜，被冲切后，该薄膜可以被用于激光焊接中的中间过渡层。
焊接储油器
图3为激光焊接的储油器，它是由透明无色的PMMA塑料制成的。
该零件是在Barkston 塑料工业公司的半自动化生产线上制成的。
在使用激光焊接以前，该产品是通过粘合剂连接起来的，其中的各部件是通过复杂的机械切割、额外的修正和表面的抛光等加工过程来实现的。
顶部和底部的扁平盖子与中间的柱子是通过940nm二极管激光器焊接而成的。
在焊接以前，Clearweld涂层被加在柱子的边缘。
干燥后，元件被组装、夹紧并置于激光焊接台上。
焊接过程是通过一个圆形的焊接线路来实现的，聚焦的激光光束从顶部穿过盖子射到柱子的边缘。
在整个过程中，在柱子上部边缘的涂层被降解，使得底部盖子处、柱子的另一个边缘也同时被焊接。
这是因为激光在柱子侧壁的内部反射，所以激光光束被引到另一边。
激光焊接得到的流体焊接点非常紧密，强度很高，并且具有很好的光学外形。
利用Clearweld涂层，顶部和底部可以同时被激光焊接到柱子上。
这使得生产时间显着降低，产品质量明显提高，因为产品具有真空密封特性，而且整个产品完全透明。
储油器的生产可以实现经济型、小批量生产，每批50个产品。
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焊接医用管件
在与Natvar公司合作中，我们使用添加剂来吸收激光能量，焊接医疗应用中所需的管子（如图4）。
通常，这些产品都是使用紫外光粘接或者溶剂接合的方式来实现的。
紫外光粘接通常需要15-20秒的固化时间。
溶剂接合是即时的，但是必须要加入一种化学品来产生接点。
紫外光粘接和溶剂接合的方式都需要在整个过程中接触端口表面（锥形渐缩处），通常长度可达0.250-0.500英寸。
这些管子可以通过管子内层和外层混合挤压成型来实现套管的要求，管子的外部是柔软、可触的表面。
该表层可以是不同的塑料或者热塑性人造橡胶材料，比如PVC、TPU、TPE，或者COPE。
添加剂被加在管子壁的外层，这样就可以利用激光来焊接管子两端的端口部分。
管
子和端口处必须是透明无色的，以便测量流经管子的液体。
通过压合过程，端口被固定到管子上。
利用光束整形，激光焊接过程可以形成环形接点，从而同步的进行焊接。
压合过程不需要额外的夹具来固定。
这样，激光焊接在管子的端部就形成了密封的接点，该焊接对元件的透明度没有任何影响。
与紫外光粘接和溶剂接合方法相比，激光焊接的主要优势是它可以形成一个机械连接，不需要其他任何的溶剂或者接合剂。
与传统的方法相比，要形成一个机械连接，激光焊接需要一个0.125英寸的长度。
这个长度与常用工艺的标准可以相比拟，甚至要优于目前的常用工艺。
另外，激光焊接所需时间小于0.5秒，而紫外光粘接则需要15-20秒固化时间。
一些应用中，在管子的两端需要有不同类型的接口（利用溶剂接合一端，由紫外光粘接另一端）。
而激光焊接则对两端都适用，而溶剂接合工艺则无法实现。
透明的热塑性多聚物塑料和人造橡胶也可以进行激光焊接，可以采用近红外吸收材料来产生热能和局域熔化。
该技术已经成功应用于不同的场合，表明Clearweld涂层或者添加剂能够匹配热塑性材料的吸收特性，从而使这些材料在工业上能实现激光焊接。
激光焊接工艺能够得到透明无色的焊缝。
激光能量仅在两元件交接面的焊缝处被吸收。
其它区域并不吸收任何辐射，这样工件上就没有额外的热应力。
使用添加剂，技术人员可以得到高质量的接点。
与使用涂层相比，根据吸收剂的不同浓度，激光辐射能够在材料内部更深处被吸收。
这样就形成了体积更大的熔融物质，它对于补偿更大的缝隙、或者填满较大的偏差来说更为有利。
添加剂很适合于有色透明/不透明基底材料的注模，这些基底材料被应用于电子产品的外壳、医疗设备、液体容器，以及其他较小的元件，或者其它带有较大焊接区域的元件。
通过很好的调节焊接参数，可以令焊缝的外观整洁，并且焊接强度高。
激光焊接技术为工程师们提供了干净整洁的光学无色焊接点、真空密封的特性、灵活的设计、无接触式生产、无微粒且几乎没有闪光的加工过程，并且该技术不需要外加物质作为粘合剂。
该技术在医疗、电子、汽车、纺织品、包装和消费品市场实现了新型且先进的塑料激光焊接。
此外，所使用的添加剂和涂层都具有生物相容性。