激光焊（hàn）接作為一（yī）種熔接塑料製品的技術，主要用於連接敏感性的（de）塑料製品（pǐn），例如線路板、塑料零件電子感應器（qì）、複（fù）雜形狀的塑料製品，以及醫（yī）療器械等要求嚴格（gé）密封及潔淨度的塑料製品。
激光焊（hàn）接原理
利（lì）用激光焊接技術進行兩件（jiàn）塑（sù）料部件焊接時，首先需要把部件夾緊在一起，然後以波長（zhǎng）為810 ~ 1064 nm的近紅外線激光NIR透射過第一個部件，激光透射後被第二個部件吸收（shōu），所吸收的近紅外（wài）線激光化為熱能，將兩個部件的接觸表麵熔（róng）化形成焊接區。激光焊接工藝能夠製造出超過原材料強度（dù）的焊接縫。
塑料激光焊接（jiē）常用焊接方法
在實際應用中，塑料激光焊接有幾種不同的焊接工藝方不法。
順序型周線焊接(Contour Welding)：激光沿著塑（sù）料焊（hàn）接層的輪廓線移動並使其熔化，將塑料層逐漸粘結在一起；或者將被（bèi）夾（jiá）層沿著固定的激（jī）光束移動達到焊接的目的。
同步焊接(Simultaneous Welding)：來自多個二極管激光器的激光束，通過光（guāng）學元件將激光束（shù）整形，激光束被引導到沿著焊接層的輪廓線上，同時在焊縫處產生（shēng）熱量，從而使整個輪廓線同時熔化並（bìng）粘（zhān）結在一起（qǐ）。
掃描焊接(Scan Welding)： 掃描焊接又稱準同步焊接，掃（sǎo）描焊接技（jì）術綜合了（le）上述順序型周線焊和同步焊接兩種（zhǒng）焊接技術。利用反射鏡產生高速激光（guāng）束(至少10 米/秒的速（sù）度（dù）)，沿著待（dài）焊接的部位移動，使得整個焊接處逐漸發熱並熔合在一起。
照射掩（yǎn）膜焊接(Mask Welding)。激光束通過模板進行定位，熔化並粘結塑料，模板隻暴露出下麵塑料（liào）層上麵積一個很小的精確的焊接（jiē）部位，激光束（shù）僅對製品上（shàng）沒有被掩膜遮住的部分加熱。使用這種技術可以實現低至10微米的高精度焊接。
塑料激（jī）光（guāng）焊接的（de）優勢
激光焊接應用於塑料部件熔接的優點包括（kuò）：
· 焊接精（jīng）密、牢固和密封(不透氣和不漏水)，焊接過程中樹（shù）脂降解少、產生的碎屑少，製品的（de）表麵能夠在焊縫周圍嚴密地連接在一起。激光焊（hàn）接沒有殘（cán）渣的優（yōu）點，使它更適用於國家食品藥品監督管理局管製的醫藥製品及電子傳感器等。
· 易於控製，可焊接尺寸小或外形結構複雜的工件。由於激光便（biàn）於計算（suàn）機軟件控製，而且光纖激光器輸出可（kě）靈活地（dì）達到零件各（gè）個細微部位，采用激光焊接能夠焊接其它焊接方（fāng）法不易（yì）達到的區（qū）域，焊接具有複雜外形、甚至是三維幾何形（xíng）狀的製品。
· 與其他熔接方法比較，激光焊接大幅（fú）減少製品的振動應力和熱應力（lì）。這意味著製品或者裝置內部組件的老化速度更慢，可應用（yòng）於易損壞的製品。
能夠焊接許多種類不同的材料。例如（rú），能將透過近紅外激光的聚碳酸脂(PC)和（hé）30%玻纖增強的黑色聚對苯（běn）二甲（jiǎ）酸丁二脂（zhī）(PBT)連接在一起，而其它的焊接方（fāng）法根本不可能將兩種（zhǒng）在結（jié）構、軟化點和增強材料等方麵如此不同的聚合物連接起（qǐ）來。塑料激光焊接應用 激光焊接（jiē）是一項無振動焊接技術，因此它特別適合用於鼠標、移動電話、連接器等加工精密的電（diàn）子元器件，以及那些需要以更（gèng）清潔的方式來熔接（jiē）的複雜部件，例如含有線路板的（de）塑料製品、醫療設備等。
在汽車工業中，激光焊接塑料技術可用於製（zhì）造很多汽車零部件，如自動門鎖、無鑰匙進出設備、燃油噴嘴、變檔機架、發動機傳（chuán）感器、駕駛室機架、液壓油（yóu）箱、過濾架、前燈和尾燈等。其它汽車方麵（miàn）的應用還包括進氣管光歧管的製造以及輔（fǔ）助水泵的製造。 在醫學領域（yù），激光焊接技術可用於製造液體儲槽、液體過濾器材、軟管連接頭、造口術袋子、助聽 器、移植體、分析用的微流體器件等。
激光還可以將塑料薄膜焊接在一起，它沿著（zhe）薄膜的邊緣移（yí）動，通過粘接作用形（xíng）成一個包裝用的（de）封體結構。操作過程可以完成的非常（cháng）快。TWI的資料顯示，使用100 W的二氧化碳（tàn）激光（guāng），可以每分鍾100米的速度焊接100微米的聚乙烯薄（báo）膜（mó）。
新材料激活激光焊接應用
研究表明，聚合物對（duì）近紅外線激光的透射率至少達到20-50%，采用激光（guāng）焊接技術才能獲得優良的焊接效果。絕大多數本色（sè）塑（sù）料（liào）和很多有色半透（tòu）明塑料，都能（néng）夠達到此透光率要求，換（huàn）句話（huà）說，激（jī）光焊接可以應用於絕大部分塑料。
另一（yī）方麵（miàn），塑料對近紅外線激光（guāng）的吸收率也是影響激光焊接（jiē）效果的重要因素。大多數熱（rè）塑性塑料可通過加入適量的炭黑，大幅提（tí）高其對激光的吸收率，但是對一些材料而言，激光焊接的應用還存在一定局限性。例如，如果兩種材料均（jun1）為透明（míng）或者白色，近紅外（wài）線激光（guāng）都能透射通過，致使材料（liào）對近紅外線激光的吸收極（jí）低，在這種（zhǒng）情況下即不能采用激光焊接。另一個（gè）典（diǎn）型例子是PPS和LCP塑料，兩種（zhǒng）材料對近紅外線激光的透（tòu）射率很低，若光兩種材料同時（shí）填（tián）充炭黑，則由於激光無法穿透而無法（fǎ）激光焊接。此外，許（xǔ）多礦物填充的化（huà）合物，也不適宜用激光來焊接（jiē）。
為克服激光焊接的這些局限性，一些塑料生產商積極研究開發有助於改善激光透射率及吸收率（lǜ）的新材料，並取（qǔ）得了可喜的進展，為激（jī）光焊接技（jì）術帶來更（gèng）廣闊的應用（yòng）前景。
Clearweld激光焊接工藝
Clearweld激（jī）光焊接工藝是Gentex公司（sī）的一項專利技術，其關（guān）鍵在於大大提高了激光能量吸收的新材料。一般塑料激焊接中，常（cháng）采用在熔接部（bù）件中添加碳黑的（de）方法以增加熔接部件對近（jìn）紅外線激光吸收，然而，碳黑的使（shǐ）用限製了塑料製品的色彩。Clearweld工藝則采用了極易（yì）吸收近紅外線激光的無色Clearweld材料(淨焊材料)，通過在待焊接部件表麵塗敷（fū）一層極薄的Clearweld材（cái）料，或者將Clearweld材（cái）料混（hún）合於將（jiāng）要模注成型（xíng）的樹脂中，在（zài）激（jī）光焊接過程（chéng）中，Clearweld材（cái）料作為Nd:YAG或二極管激光器的焦點，將激光能量高效轉換為熱量，以加熱熔接基底材料，實現快速（sù）高質量焊接。
采用波長為808 nm至（zhì）980 nm的近紅外二極管激光器，或（huò）波長1064 nm的Nd:YAG激光器進行激光焊時，可以考慮使Clearweld材料。采用吸收劑塗層工藝，應選擇940 nm至1064 nm波長激光器，而采用添加（jiā）吸收劑（jì）的樹脂，於整個近（jìn）紅外頻譜的激光（guāng）器均可使用。
Clearweld淨焊材料（liào）吸收劑塗層（céng），可以（yǐ）通過工業噴墨打印機或噴射（shè）係（xì）統噴到接合麵。
Clearweld工藝使可以進行激光焊接的領（lǐng）域得以擴展，各種剛性或軟質塑料（liào）、透明的或不透的，甚至各種顏色不透明的塑料製品，都可以通過激（jī）光焊接進行熔接。
此外（wài），Clearweld工（gōng）藝還提（tí）供了（le）更（gèng）好的設計（jì）、工程及（jí）製造靈（líng）活性，用戶可以選擇更豐富的色彩，焊接的實現也更容易、更具經濟性。
- 實（shí）際應用中哪種焊接方（fāng）法最為理想，需要根據產品設計與（yǔ）製造（zào）的具體（tǐ）要求、參考“各種塑料焊接工藝比較”而確定。
