激光焊接頭是一種利用激光束產(chǎn)生的熱量熔化塑料接觸面，然后將熱塑性片材，薄膜或模制零件粘合在一起的焊接頭。它最早出現(xiàn)在20世紀70年代，但由于成本高，無法與早期的塑料粘接技術，如振動焊接頭焊接技術和熱板焊接頭焊接技術相競爭。然而，自20世紀90年代中期以來，由于激光焊接頭焊接技術所需設備成本的降低，該技術逐漸受到人們的廣泛歡迎。

1. 塑料激光焊接頭焊接常用的焊接方法

在實際應用中，塑料激光焊接頭焊接有幾種不同的焊接工藝。

01）順序圓周焊接

激光頭沿著塑料焊接層的輪廓線移動并熔化它，逐漸將塑料層粘合在一起;或者夾層沿著固定激光束移動以達到焊接的目的。

02）同步焊接

來自多個二極管激光器的激光束由光學元件成形，并且激光束沿著焊接層被引導到輪廓線，同時在焊縫處產(chǎn)生熱量，使得整個輪廓線被熔化并同時結合在一起。

03）掃描焊接

掃描焊接也稱為準同步焊接。掃描焊接技術結合了順序環(huán)焊和同步焊這兩種焊接技術。反射器用于以每秒10米的速度產(chǎn)生高速激光束，并沿著待焊接的部分移動，使得整個焊接部分逐漸加熱并熔合在一起。

04）輻射掩模焊接

激光束穿過模板定位以熔化和粘合塑料，模板僅暴露下面塑料層上的小且精確的焊接位置，并且激光束僅加熱產(chǎn)品中未被掩模覆蓋的部分。使用這種技術，可以實現(xiàn)低至10微米的高精度焊接。

2. 塑料激光焊接頭的優(yōu)勢

激光焊接頭應用于塑料零件焊接的優(yōu)點包括：焊接精確牢固，密封不透氣不透水，樹脂降解少，焊接過程中產(chǎn)生的碎屑少，產(chǎn)品表面可以緊密連接在焊縫周圍激光焊接具有無殘留的優(yōu)點，更適用于國家食品藥品監(jiān)督管理局控制的醫(yī)療產(chǎn)品和電子傳感器。

易于控制，可焊接小尺寸或復雜外部結構的工件。由于激光易于計算機軟件控制，光纖激光器的輸出可以靈活地到達零件的各個細微部位，激光焊接可以用于焊接其他焊接方法難以到達的區(qū)域，可以焊接復雜形狀甚至三維幾何形狀的產(chǎn)品。

與其他焊接方法相比，激光焊接頭焊接大大降低了產(chǎn)品的振動應力和熱應力。這意味著產(chǎn)品或設備內(nèi)部組件的老化速度較慢，可以應用于容易損壞的產(chǎn)品?？梢院附佣喾N不同的材料。例如，通過近紅外激光的聚碳酸酯和玻璃纖維增強的黑色聚對苯二甲酸丁二醇酯可以連接在一起，而其他焊接方法根本不能連接結構，軟化點和增強材料如此不同的兩種聚合物。

3. 塑料激光焊接頭焊接應用

激光焊接頭焊接是一種無振動焊接技術，因此特別適用于加工精密電子元件，如鼠標，移動電話和連接器，以及需要以更清潔的方式焊接的復雜元件，如包含電路的塑料產(chǎn)品板，醫(yī)療設備等。

01)汽車工業(yè)中

在汽車工業(yè)中，激光焊接頭焊接塑料技術可用于制造許多汽車零件，例如自動門鎖，無鑰匙進出設備，燃料噴嘴，換擋架，發(fā)動機傳感器，駕駛室框架，液壓油箱，過濾器框架，前燈和其他汽車應用，包括進氣歧管和輔助水泵的制造。

02）醫(yī)療領域

在醫(yī)療領域，激光焊接頭焊接技術可用于制造液體儲罐，液體過濾設備，軟管連接器，造口袋，助聽器，植入物，用于分析的微流體裝置等。激光頭還可以將塑料薄膜焊接在一起。它沿著薄膜的邊緣移動并形成密封結構，用于通過粘合進行包裝。操作過程可以非?？焖俚赝瓿?。

03）新材料激活激光焊接頭焊接的應用

研究表明，聚合物對近紅外激光的透過率至少達到20-50％，只有激光焊接技術才能獲得優(yōu)異的焊接效果。大多數(shù)天然彩色塑料和許多彩色半透明塑料都能滿足透光率要求。換句話說，激光焊接可以應用于大多數(shù)塑料。

另一方面，塑料對近紅外激光的吸收率也是影響激光焊接頭焊接效果的重要因素。大多數(shù)熱塑性塑料通過添加適量的炭黑可以大大提高其對激光的吸收率，但對于某些材料，激光焊接頭焊接的應用仍然存在一定的局限性。例如，如果兩種材料都是透明的或白色的，則可以透射近紅外激光，導致材料對近紅外激光的吸收極低。在這種情況下，不能使用激光焊接。

另一個典型的例子是PPS和LCP塑料。兩種材料對近紅外激光的透射率非常低。如果兩種材料同時填充炭黑，則不能進行激光焊接，因為激光不能穿透。此外，許多礦物填料化合物不適合激光焊接頭焊接。為了克服激光焊接頭焊接的這些局限性，一些塑料制造商積極開發(fā)新材料，有助于提高激光透射率和吸收率，并取得了可喜的進展，為激光焊接頭帶來了更廣闊的應用前景。

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