What are the limitations of plastic laser welding (advantages and disadvantages of plastic laser welding)

激光焊接塑料技术利用集束强辐射波来熔化塑料接头区域，这些塑料常处于电磁光谱的红外线区域。激光的类型和塑料的吸收特性决定了焊接的可能性。

激光焊接也大大降低了产品的振动应力和热应力。与其他连接方式相比，振动应力和热应力较小，这意味着产品或设备内部部件的老化速度较慢。这一特点为激光焊接应用于电子传感器等易损坏产品提供了机会。

许多不同种类的材料可以用激光焊接在一起，激光焊接采用近红外激光焊接。(NIR)，波长在810到2000纳米之间。首先，两种产品在低压下夹在一起，近红外激光通过一种产品(近红外激光透射)被另一种产品吸收(近红外激光吸收)。吸收近红外激光的产品将光线转化为热量，然后在产品的接触面熔化。同时，热量也传递到透射近红外激光的产品表面，形成焊接区域。焊缝的强度可以超过原材料的强度。例如，激光焊接可以通过近红外激光聚碳酸酯(PC)黑色聚对苯二甲酸丁二酯和30%玻璃纤维增强(PBT)连接在一起。其他焊接方法不能将两种不同的聚合物连接在结构、软化点和增强材料上。激光焊接对于焊接形状复杂(甚至是3D的)产品而言表现最出色，能够焊接其他焊接方法难以达到的区域。

塑料激光焊接技术在各个领域的成熟应用，如国防和医学领域，有助于使其应用于塑料连接。自20世纪90年代中期以来，二极管激光器和铝石榴石激光器一直朝着有利于塑料连接的方向发展。这些激光器的功率明显增加，在过去的五年里，它们的成本下降了90%左右。已经发现，大多数塑料可以有效地透射二极管激光器(810到940纳米)和铝石榴石激光器(1064纳米)发射的激光器或接近其波长带的激光器。(二氧化碳激光吸收容易燃烧)

激光器焊接无残留物的优点也使其更适合于下列产品。∶食品和药品管理局(FDA)医药制品、汽车制品及其它电子传感器的管制。

已经证明，当用于塑料焊接时，二极管激光器和铝石榴石激光器具有良好的适应性。例如，二极管激光器可以排列以产生复杂的线性焊缝。二极管激光发射器也可以组合堆积，以获得特殊应用所需的高焊接功率。

对于某些材料来说，激光焊接方法也存在一些局限性。∶首先是PPS等高性能聚合物。、聚(PEEK)而LCP不适合激光焊接，因为这些材料对近红外光的透射率很低。另外一个不足之处在于，若两种材料皆添加炭黑填料，则由于二者均呈黑色，无法将它们焊接在一起。这是汽车外壳下设备和其他黑色设备激光焊接的障碍。现在很多材料公司也推出了激光可焊接的黑色塑料，比如黑色PC、黑色PA66等。

同样的道理，有两种材料能够透射近红外激光(通常它们是透明的或白色的)，但它们并不适合用于激光焊接，因为它们对近红外激光的吸收率极低。这对医药、包装和消费品都是一个很大的缺点，因为这些产品需要透明度。

由于许多含矿物填充的化合物能够吸收近红外激光，所以通常不适合使用激光焊接。使用高填充率的玻璃纤维增强物能够改变近红外激光的透射率，进而降低焊接效率。然而，原材料供应商在配方中使用的玻璃纤维含量通常不会超过该限度。