塑料的激光可焊性分析及常用的添加剂有哪些？

激光焊接塑料的可焊性主要由以下因素决定:

①塑料的光学特性，即要求上层塑料具有一定的激光透过率，使得部分激光能够顺利到达下层界面，实现塑料加热;

②物化性质(熔融温度)，即要求上下层塑料熔点接近，如果两种塑料的熔融温度差别过高，可能导致一种材料发生熔融时另一种材料发生热降解从而降低焊接强度;

③相容性，即塑料之间的相容性决定了熔融状态下分子链之间的相互扩散的难易程度，也决定了焊接质量的好坏。

根据目前塑料的使用范围和场景，结合塑料的可焊性，可以将热塑性塑料焊接进行分类。如下图示从塑料的可焊性分析出发，介绍不同添加剂及其添加方式对可焊性的影响，并给出塑料与塑料焊接和塑料与其他材料焊接的实例。

从材料角度，我们还需要注意的是:

①激光焊接同样受到两种聚合物相容性及熔融温度差异的影响，两者相容性越好或熔融温度越接近越容易进行激光焊接工艺，并获得更高质量的焊接强度。如图所示，PC/ABS与PMMA或PC、PC与PBT、ABS与PBT都可以很好地进行焊接。

②当吸收层聚合物将激光能量转化为热能发生熔融时，体积会发生膨胀，因此有必要在上下两层件通过夹具施加一定的夹持力以避免焊接界面因膨胀变形。不仅如此，夹持力同时确保热能在两层间更好地进行传导，保证两种聚合物能够同时熔融从而获得更高的焊接强度。

另外，在激光焊接工艺的选择上，激光器功率过高或焊接时间过长容易造成材料熔融过度导致降解,为达到理想的焊接质量应该选择合适的激光功率、扫描速度及焊接时间。

与传统塑料焊接工艺不同，激光焊接利用激光辐射能量对两种聚合物进行焊接，不仅在聚合物选择上具有广泛的适用性，更具备焊缝美观、焊接灵活、焊接强度高的特点。

同时，塑料激光焊接针对材料特性提出了特殊要求--激光的选择性吸收与透过。为获得满意的制件，不仅需要对焊接工艺参数进行调整，合适材料的选择至关重要!

添加剂的种类

为了提高塑料对激光的吸收、分散效果，可以在塑料中引入一些添加剂(包括吸收剂和分散剂)。常见的激光吸光剂包括炭黑、玻璃纤维(GF)、碳纤维(CF)、碳纳米管、染料、Clearweld及金属等。需要说明的是，有时一种添加剂既可以作为激光吸收剂，也可以作为激光分散剂，即两者的分类是相对而言的。焊接过程中现有的添加剂主要为碳材料、玻璃纤维、金属薄膜/金属颗粒、Clearweld。