为什么选用激光塑料焊接？有什么优势？

相比于传统的接触式焊接，激光塑料焊接优势明显。首先，激光焊接是无接触式焊接;其次，焊点位置通常位于两个重叠件的界面处，焊接区域被隐藏，看起来比较美观，并且不污染焊接零件的表面。

传统的塑料焊接技术，如超声波或热冲压，两块塑料焊接在一起都不可避免地影响外表面。非接触激光塑料焊接，利用激光在聚合物链中部分透射、反射、散射以及吸收实现焊接。通过选择合适的激光参数，可以在塑料的选定位置产生足够的热量，以实现熔化和粘接。

激光焊接工艺应该在产品开发的早期就建立起来。有些不是为激光焊接专门研发的塑料产品，有时也能用激光实现焊接;但如果在塑料产品研发的早期阶段，就将激光焊接工艺考虑进来，将会大大减少激光焊接中可能出现的一些问题。

塑料产品具有优异的机械、几何、热力学和光学等特性，因此塑料产品的激光可焊接性由以下因素决定：

所选择的材料是否适配?适配性是指被焊接的两种塑料，在熔化温度、化学性能、机械特性以及几何和光学属性方面所表现出的特性，是否适合焊接在一起。

激光束能否有效地通过上层塑料传输到交界面，以及底层塑料能否在焊接区吸收激光能量产生热量?

在焊接过程中，零件是否能够有效地贴合在一起，施加的力是否能够控制?零件的几何形状是否能让零件很好地贴合而不会产生间隙?

在几何形状固定的情况下，激光能量能否有效地传递到塑料零件并产生热量?

热力学和化学性质相适配

塑料的熔点比金属低很多。工程塑料的熔点约为250°C。有些塑料的熔点要高一些，例如聚醚醚酮(PEEK)，熔点在350~400℃之间。当两种塑料的熔点温度相匹配的时候，有助于熔池的混合，提高再凝固时的机械强度。熔化温度相匹配的两种塑料，特别适合用激光焊接。

此外，塑料的化学成分也是一个重要的影响因素。例如，尽管高密度聚乙烯(HDPE)与低密度聚丙烯(PP)属于同族材料，但是这两种塑料却无法焊接到一起。而低密度聚乙烯(LDPE)与聚丙烯就能实现焊接。因此激光塑料焊接必须要考虑被焊材料的组合。

光学性质匹配

在材料加工中，所用的激光是单色或者带宽很窄的相干可聚焦光束，波长在800nm~2μm范围内的近红外和红外激光，在塑料焊接中应用较为广泛。这些波长比人眼可见的532nm的绿光及635nm的红光要长。激光波长为800~2000nm时，被焊接的塑料必须在这个范围内有一定程度的透射和吸收。

塑料一般是半晶态结构，有晶相和非晶相。激光照射塑料时，除了引起透射和吸收外，非晶态和晶态之间的折射率差异，还会对激光产生散射和反射。半晶态结构对焊接的影响，主要取决于对激光产生的散射和反射的强度。因此，通过有效的光学设计，可以让激光透过上层塑料，在下层塑料上产生吸收。有时，需要在塑料中掺入添加剂，提高对激光的吸收能力。在塑料产品的设计阶段就应该考虑掺入添加剂是否合适——例如在用于医疗器械的塑料中掺入添加剂能否通过FDA测试?

　　Infrared laserbeam：红外激光

Top plasticpart, transmission：上层塑料，透光

Lower plasticpart, absorption：下层塑料，吸光

Encapsulatedlaser weld at plastic interface: 塑料接触界面焊缝被密封

一些塑料中含有玻璃纤维(如聚酰胺PA-66.通常称为尼龙)。玻璃纤维的含量，会影响激光的透过率，玻璃纤维浓度较高的地方，激光透射率较低。