塑料激光焊接机焊接塑料的原理和特性

塑胶是一种常被称为塑料或树脂的聚合物，以单体为原料，通过加聚或缩聚反应而得到。可随意改变组分和形状样式，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。

塑胶可分为热固性和热塑性两类，前者不能再成形使用，后者可以重复生产。其物理延伸率较高，一般为50%~500%。各延伸率下，力不完全呈线性变化。

塑胶焊接原理

一种激光透射焊接方法：它的前提是两个零件之一可以透过光，而另一个零件必须能吸收激光，在焊接时，激光束通过一个零件，然后在两个零件之间的接触面被另一个零件吸收，在焊接过程中，激光束被另一个零件吸收，形成热作用区；在焊接过程中，激光束通过一个零件，然后在两个零件的接触面上相互扩散，从而形成紧密连接的材料，待焊接部件即被连接起来。

因此焊接塑料的一边是通过激光的透射材料，另一边是吸收激光的吸收材料。经常加入吸收剂(碳黑)，以改善吸收性材料的吸收性。此外，为了提高通过材料的激光透射性能，通常还会加入高透光率的染料。

激光器焊接特性

好处：

1、不受振动或超声波等物理影响，适用于精密零件；

2、非接触式焊接，不会对表面产生热效应、划痕或变形；

3、无粉尘、无飞边等不良现象的清洁工作法；

利用最佳工艺条件可获得较高的结合强度和密封性；

5、通过缩小光束可以将由于热量而造成的影响降到最低；

6、树脂降解量小，生成的析屑少，制品表面能在焊缝周围紧密结合。

坏处：

1.对现有材料有限制(必须通过渗透和吸收材料结合使用)；

2、两种透明材料的叠焊需要加入吸收剂(目前只有进口产品，价格非常昂贵)；

现行焊接方法：

1)外形焊接

外形焊接原理如图：激光光斑按照预定的二维或三维线性轨迹依次移动来完成焊接动作，当然也可以是光斑固定，工件做直线运动完成焊接，原理相同，两者都有相对运动。外形焊接灵活性高，配备多自由度机械手的激光焊接头，可以轻松完成复杂三维曲线的焊接，能量利用率高，装载方便，但由于是单点线性运动，焊接效率很难有很大提高，仅适用于小批量生产。

(2) 掩膜焊接

掩膜焊原理如图所示，在激光光源与待焊件之间放置一层掩膜，所述膜片是按所需焊接轮廓设计的，当其轮廓处透光时，非焊点为非焊点。由于这种焊接精度达到了微米级，所以这种焊接方法具有极高的焊接精度，而且焊接效率高。但是，仅有部分激光参与焊接，导致激光功率利用率低。

3)同步焊接

同步焊原理如图所示，多束激光射到工件接触表面，使整个焊接轮廓同时出现熔化现象，冷却凝固后即可进行焊接。为了保证焊缝分布均匀，也可以避免在同一平面。同时焊接速度快，效率高，适于批量生产，但成形零件价格昂贵，需要日常维护。

4)准同步焊焊

准同步焊焊原理如图所示，它是轮廓焊接与同步焊接相结合的一种焊接方法，准同步焊接法是相对轮廓焊接，其激光光斑移动速度更快，可同时加热整个焊缝轮廓，从而减少焊接缺陷。由于其焊接速度快，准同步焊可大大缩短焊接时间，但由于扫描振镜的最大宽度有一定的限制，因此，在焊接过程中对工件尺寸有一定的要求。它适合焊接小型、高精度的零件，如精密传感器、微电子等。