激光焊接机在塑料上的应用
作者：
来源：
天弘激光
发布时间：
2021/02/23
【摘要】：
塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物(macromolecules)，俗称塑料(plastics)或树脂(resin)。可以自由改变成分及形体样式，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。
塑料可区分为热固性与热塑性二类，前者无法重新塑造使用，后者可以再重复生产。热可塑性其物理延伸率较大，一般在50%~500%。在不同延伸率下力不完全成线性变化。
塑料焊接原理
激光透射焊接：其先决条件就是两零件之一能够透过光，而另一个零件必须能吸收激光，在焊接过程中，将激光器产生的光束聚焦于待焊接区域，激光束透过一个零件，然后在两零件接触面被另一个零件吸收，形成热作用区;在热作用区中的塑料被融化，热熔状态下的塑料大分子在焊接压力的作用下互相扩散，产生范德华力，从而紧密地连接在一起，这样已熔化的材料形成接头，待焊接的部件即被连接起来。
焊接工艺流程
所以焊接塑料的一侧是透过激光的透过材料，另一侧是吸收激光的吸收材料。为了提高吸收材料的吸收性能，常常添加吸收剂(碳黑)。另外，为了提高透过材料的激光透过性能，也常添加激光透过性高的染料。
激光焊接特点
优点
1、没有振动或超声波等物理的影响，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。
缺点
1、在可用材料方面存在限制（必须通过透射性和吸收性材料的组合来使用;
2、两种透明材料叠焊时需要添加吸收剂（目前只有进口产品，而且价格很贵）；
目前的焊接方法
（1）轮廓焊接
轮廓焊接原理如图 ：激光光斑按预定二维或者三维线性轨迹依次进行移动完成焊接动作，当然也可为光斑固定，工件做线性运动完成焊接，原理上是一样的，即二者有相对运动。轮廓焊接灵活性高，激光焊接头搭载多自由度机械手可轻松实现复杂三维曲线的焊接，能量利用率高，装载方便，但由于其为单点线性运动，焊接效率难以有较大的提升，仅仅适用于小批量生产。
（2）掩膜焊接
掩膜焊接原理如图 所示，激光光源与待焊工件间放置一层掩膜，该掩膜是根据期望的焊接轮廓来设计的，待焊接轮廓处透光，非焊接处则不透光。这层膜精度可达微米级，因此该焊接方法具有极高的焊接精度，且焊接效率较高。但由于只有部分激光参与了焊接，激光功率利用率较低。
（3）同步焊接
同步焊接原理如图 所示，多束激光射至工件接触面，使其整个焊接轮廓同时产生熔融现象，冷却凝固完成焊接。保持均匀分布的夹紧力，焊缝也可不在同一平面。同步焊接速度快、效率高，适合批量生产，但光束整形部件价格较贵，且需日常维护。
（4）准同步焊接
准同步焊接原理如图 所示，它是将轮廓焊接和同步焊接相结合衍生出的一种焊接方式，准同步焊接相对轮廓焊接来说，其激光光斑移动速度更快，从而可以同时加热整个焊缝轮廓，使其受热均匀，减少焊接缺陷。准同步焊接因其高移动速度大大缩短了焊接时间，但扫描振镜的最大范围有一定的限制，因此，焊接时对零件的尺寸大小就有一些要求。准同它适用于小型高精度零件的焊接，如精密传感器与微电子等焊接。
以上便是激光焊接机在塑料上的应用，希望这篇文章对大家有所帮助。如果您对我的分享有不同的见解，欢迎多多指教！如果您对激光切割机、激光切管机、激光打标机、激光焊接机、激光熔覆机、激光淬火设备等有使用需求，欢迎您的来电咨询！
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