激光焊接的流程和方法 激光对热塑材料的焊接主要是采用激光透射焊接的方法。此方法对被焊接的两种材料性质有一定的要求,也就是上面的热塑层对采用的激光波长是透明的,而下面的热塑层能吸收激光能量。激光束透过透明的上层材料到达下层材料,下层材料的表面因吸收激光能量而熔化,此时在一定的压力下两种材料通过分子联接而被焊接在一起。由于激光是非机械接触的聚焦在下层材料的表面,激光引起的热效应是局域的,所以此方法可避免对被焊接材料的机械和热损伤。目前热塑材料总加工的20%左右是基于激光焊接的。
接塑料的颜色 激光塑料焊接其中的一个研究课题就是两个被焊接部件的颜色搭配,这是由所采用的激光透射焊接的原理所决定的。下图显示了因材料颜色的不同而造成的焊接难易程度。首先成功实现的是透明色–黑色材料的激光焊接。除此之外黑色–黑色材料的焊接也已广泛使用。
由于组成塑料的高分子的本怔吸收带通常位于紫外和远红外区域,所以初只有CO2激光器被用于激光焊接的研究。但是通过搀杂和添加色素可极大地改变塑料的光学吸收特性,从而使塑料在可见光和近红外区域的吸收大大增强,由原本激光透明的材料变成激光吸收材料,这样传统的Nd: YAG固体激光器(1064nm和倍频532nm)和大功率GaAs半导体激光器(800nm-1000nm)以及新型光纤激光器都可以被用作激光焊接的光源。色素搀杂同时也改变了原来塑料焊接的特性和参数,使之更适合于某种特殊应用。
激光焊接作为一种熔接塑料制品的手段已渐趋普及。此技术主要用于连接敏感性的塑料制品,例如线路板、有塑料零件的电子感应器、复杂形状的塑料制品,及医疗塑料等要求严格密封及洁净的制品。