激光对热塑材料的焊接

激光对热塑材料的焊接

激光对热塑材料的焊接主要是采用激光透射焊接的方法。
  此方法对被焊接的两种材料性质有一定的要求，也就是上面的热塑层对采用的激光波长是透明的，而下面的热塑层能吸收激光能量。激光束透过透明的上层材料到达下层材料，下层材料的表面因吸收激光能量而熔化，此时在一定的压力下两种材料通过分子联接而被焊接在一起。由于激光是非机械接触的聚焦在下层材料的表面，激光引起的热效应是局域的，所以此方法可避免对被焊接材料的机械和热损伤。目前热塑材料总加工的20%左右是基于激光焊接的。

轮廓焊接是A简单，目前使用A广的焊接流程。在焊接时激光束通过光学系统和振镜在被焊接的物体上移动或者激光束静止而被焊接物体移动。激光与被焊接物体之间的相互作用时间取决于光束焦点尺寸和移动速度，既而影响焊接时间和效果。轮廓焊接是一种非常灵活的焊接流程，可实现复杂的三维焊接，在包装行业里有广泛的应用。
掩模焊接是一种借助掩模，基于轮廓焊接或着同步焊接方法的流程，其原理与芯片制造上的光刻技术相似。颜料黄139主要用于涂料、原浆着色及聚烯烃和PVC着色；与无机颜料如钼铬红拼色，给出鲜艳、耐光耐气候优良的剂型，用于汽车涂料底漆与修理漆；具有高耐热稳定性，HDPE中耐热达300℃（1/3SD），且不发生尺寸变形；透明剂型适用于各种树脂膜的涂层以及造币专用印墨着色。投放市场的商品牌号有15种。美国已出售流动性及抗絮凝性优良非透明型。颜料黄151优良耐光耐气候牢度，在1/3至1/25SD其耐光牢度可达到7级；良好的耐热稳定性使其用于丙烯腈原浆着色。该品种有优异的应用牢度，可用于涂料印花色浆，也用于高档包装印墨及装饰漆。这种流程主要使用在复杂的几何焊接图案上，A接缝宽度大于100μm。掩模往往是由薄片或金属化的玻璃制成。由于制作掩模比较繁琐，所做的掩模只针对一个焊接几何图案，所以掩模焊接往往缺乏灵活性，但适合大批量的焊接加工。
准同步焊接是一种把轮廓焊接和同步焊接结合起来的流程。颜料黄151优良耐光耐气候牢度，在1/3至1/25SD其耐光牢度可达到7级；良好的耐热稳定性使其用于丙烯腈原浆着色。该品种有优异的应用牢度，可用于涂料印花色浆，也用于高档包装印墨及装饰漆。激光束通过振镜以A快的A达10m/s的速度在焊缝上移动并且多次重复扫描，使得整个焊接区域同时熔化，效果与同步焊接相似。通过同步熔化过程使得准同步焊接和同步焊接方法一样适合于具有大缝隙的两个相邻部件的搭桥焊接。
在同步焊接中激光束同时照射焊接区域，从而明显减少了焊接处理时间，并允许搭桥焊接具有大缝隙的两个相邻部件。与轮廓焊接相比由于更长的激光作用时间使通过同步焊接方法焊接的部位更加牢靠。