Advantages and disadvantages of plastic ultrasonic welding and plastic laser welding

超声波焊接原理：

在热塑性塑料接触表面上施加超声波，每秒会产生数以万计的高频振动，高频振动达到一定幅度后，通过上焊件将超声波能量传至焊接区域。由于焊接区域即两个焊接界面声阻大，会产生局部高温。此外，由于塑料的导热性差，暂且不能及时散发，在焊接区聚集，导致两塑料的接触面快速熔化，再加上一定压力下的融合。超声波停止后，压力持续数秒，凝固成型，形成坚固的分子链，达到焊接的目的。

超声波焊接的优点：

焊接周期短；

支持非平面焊接。

超声波焊接的缺点：

有飞边，容易产生碎屑；

机械应力大；

加工材料受形状大小的限制。

在激光投影焊接中，激光束穿透上部投影部件，照射到下部吸收激光部件。激光能量从被吸收部分的染料或助剂颗粒吸收的能量转变成热。吸收部件融化，通过热传导，热传导到上部投影部件。焊接开始前，两个部件在外部压力的作用下相互接触。焊接过程中，零件局部加热，材料的热膨胀会提供额外的内部焊接压力。在内外焊接压力的共同作用下，两个部件牢牢焊接在一起。激光束和焊接部件的相对移动行程整个焊接。

激光塑料焊接的优点：

焊接设备不需要与粘接的塑料零件接触；

快速；

没有毛边；

牢固焊接；

可以产生气密或真空密封结构；

减少热损伤和热变形；

不同成分或颜色的树脂可以粘在一起；

设备维护成本低。

激光塑料焊接的缺点：

初始设备投入成本高；

对基材性能有特殊要求；

与超声波焊接相比，激光焊接应用于塑料零件熔接的优点包括:焊接精度高，密封牢固，不透气，不漏水，焊接过程中树脂降解少，产生的碎屑少，产品表面可以在焊缝周围紧密连接。激光焊接具有无残留物的优点，更适合国家食品药品监督管理局控制的医药产品和电子传感器。

易于控制，可焊接尺寸小或形状结构复杂的工件。由于激光容易控制计算机软件，激光输出可以灵活到达零件的各个细节，激光焊接可以焊接超声波焊接方法难以到达的区域，焊接具有复杂形状甚至三维几何形状的产品

与超声波焊接方法相比，激光焊接大大降低了产品的振动应力和热应力。这意味着产品或设备内部部件的老化速度较慢，可以用于易损坏的产品。可以焊接多种不同的材料。比如聚碳酸脂可以通过近红外激光连接，玻璃纤维增强的黑色聚对苯二甲酸丁二脂可以连接，但是超声波焊接方法无法实现。