利用激光焊接技術(shù)進(jìn)行兩件塑料部件焊接時(shí)，首先需要把部件夾緊在一起，然后以波長為810 ~ 1064 nm的近紅外線激光透射過第一個(gè)部件，激光透射后被第二個(gè)部件吸收，所吸收的近紅外線激光化為熱能，將兩個(gè)部件的接觸表面熔化形成焊接區(qū)。激光焊接工藝能夠制造出超過原材料強(qiáng)度的焊接縫。
塑料激光焊接的四種方式
1、順序輪廓焊接:
激光束沿著預(yù)定焊接輪廓線運(yùn)動(dòng)，在夾具的壓力下，待焊部件的焊縫隨著激光束的移動(dòng)而熔合成型。但由于此種焊接方式焊接熔深比較小且不易控制，故對(duì)部件尺寸公差、貼合平整度要求比較高。
2、準(zhǔn)同步焊接:
利用反射鏡的偏擺產(chǎn)生高速運(yùn)動(dòng)的激光束，沿著焊接輪廓線移動(dòng)，使得整個(gè)焊接輪廓線逐漸發(fā)熱并在外部夾具的壓力下熔合在一起。準(zhǔn)同步焊接方式在小型部件產(chǎn)品的焊接上得到了比較廣泛的應(yīng)用。。在實(shí)際塑料焊接應(yīng)用中能實(shí)現(xiàn)很高的經(jīng)濟(jì)性。
3、同步焊接:
多個(gè)二極管激光器產(chǎn)生的激光束通過特定的設(shè)計(jì)被引導(dǎo)到整個(gè)輪廓線上，并熔化塑料，從而使得整個(gè)輪廓同時(shí)熔化并在外部夾具的壓力下熔合在一起。但是由于其激光束是通過特定設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的，價(jià)格比較昂貴，而且應(yīng)用柔性比較差，比較適合單一產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)。
4、掩模焊接:
線型激光束沿一定方向掃描特定的模板熔化并粘結(jié)塑料，該模板只暴露出下面塑料部件的一個(gè)很小的、精確的待焊接部位。
掩膜焊接最適合微流控芯片等流體器械的塑料激光焊接封裝，掩膜焊接也適合極其微小及精密焊縫的塑料激光焊接。
1、在汽車配件領(lǐng)域的應(yīng)用：
塑料激光焊接這一新興的連接工藝，在一些汽車零部件制造方面有著比超聲波和熱板焊接等更好的強(qiáng)度、密封性、外觀、速度、穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。如汽車配件中采用準(zhǔn)同步焊接方式的塑料激光焊接機(jī)應(yīng)用于各種組合閥體的焊接、單向閥等閥體的焊接以及汽車儀表盤的焊接；采用順序輪廓焊接方式的塑料激光焊接機(jī)進(jìn)行各種各樣的燃油管路與塑料接頭以及高檔車汽車保險(xiǎn)杠、汽車迎賓燈焊接、渦流風(fēng)扇、汽車后尾燈、油氣分離器的焊接等。
2、在汽車電子上的應(yīng)用：
一些汽車電子相關(guān)的配件也由傳統(tǒng)的灌膠封裝等方式改為塑料激光焊接：隨著塑料激光焊接的普及，現(xiàn)在大部分傳感器均已開始使用塑料激光焊接封裝：諸如汽車360攝像頭、汽車?yán)走_(dá)、自動(dòng)門鎖、電子駐車控制器、抬頭顯示儀等，采用塑料激光焊接，均能獲得很高的產(chǎn)品品質(zhì)與經(jīng)濟(jì)性。
3、在醫(yī)療器械上的應(yīng)用：
由于現(xiàn)代社會(huì)醫(yī)療水平的不斷提升，對(duì)醫(yī)療器械的要求不斷提高，促使新的技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)療器械的生產(chǎn)上。激光塑料焊接非常適合醫(yī)療塑料制品的精密焊接。諸如醫(yī)療軟管連接、血液分析儀、助聽器、液體過濾槽等清潔度要求高的器件的密封焊接，均使用到塑料激光焊接。
4、新材料激活激光焊接的應(yīng)用：
研究表明，聚合物對(duì)近紅外線激光的透射率至少達(dá)到20-50%，采用激光焊接技術(shù)才能獲得優(yōu)良的焊接效果。絕大多數(shù)本色塑料和很多有色半透明塑料，都能夠達(dá)到此透光率要求，換句話說，激光焊接可以應(yīng)用于絕大部分塑料。
另一方面，塑料對(duì)近紅外線激光的吸收率也是影響激光焊接效果的重要因素。大多數(shù)熱塑性塑料可通過加入適量的炭黑，大幅提高其對(duì)激光的吸收率，但是對(duì)一些材料而言，激光焊接的應(yīng)用還存在一定局限性。例如，如果兩種材料均為透明或者白色，近紅外線激光都能透射通過，致使材料對(duì)近紅外線激光的吸收極低，在這種情況下即不能采用激光焊接。另一個(gè)典型例子是PPS和LCP塑料，兩種材料對(duì)近紅外線激光的透射率很低，若光兩種材料同時(shí)填充炭黑，則由于激光無法穿透而無法激光焊接。
此外，許多礦物填充的化合物，也不適宜用激光來焊接，為克服激光焊接的這些局限性，一些塑料生產(chǎn)商積極研究開發(fā)有助于改善激光透射率及吸收率的新材料，并取得了可喜的進(jìn)展，為激光焊接技術(shù)帶來更廣闊的應(yīng)用前景。
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