1.2 塑料激光焊接的原理和方法
1.2.1 激光焊接塑料的基本原理
2種塑料在低壓力下被夾緊在一起，激光穿過一個(gè)制品，然后被另外一個(gè)制品吸收，吸收激光能量的制品將光能轉(zhuǎn)化為熱能，在塑料的接觸面熔化，形成一個(gè)焊接區(qū)。
塑料的激光焊接是與對材料要求的提高相關(guān)聯(lián)的，這些新的要求通常很難完成。所謂的激光透射焊接一方面要求激光輻射能穿透零件，另一方面要求零件有很強(qiáng)的吸收性能。重要的是，在2個(gè)焊接件之間要避免產(chǎn)生裂縫。在激光焊接過程中，吸收性的零件升溫并且局部熔化，通過熱傳導(dǎo)將能量傳遞到透光的零件。在外部的壓力下2個(gè)零件結(jié)合在一起。激光焊接工藝之所以具有吸引力，是因?yàn)橹挥泻苌俚臒崃枯斎虢Y(jié)構(gòu)件，因此只會(huì)產(chǎn)生可控的最小熔化量。其結(jié)果是可獲得很高的焊接強(qiáng)度，并且由于熔化物溢出或氣化很少而獲得無可挑剔的外觀質(zhì)量。在很小的焊接面積上就可以獲得很高的強(qiáng)度，這一點(diǎn)使得這種工藝方法在操作空間受到限制的條件下比站接工藝更優(yōu)越。
1.2.2 常用的激光焊接方法
(1) 激光束沿著焊縫處快速掃描，達(dá)到焊接的目的;
(2) 通過光學(xué)元件將激光束整形，同時(shí)在焊縫處產(chǎn)生熱量;
(3) 照射掩膜焊接，激光束僅加熱制品上沒有被掩膜遮住的部分，可以快速焊接復(fù)雜的焊縫;
(4) 激光束固定，塑料工件置于受程序控制的多維可移動(dòng)的工作臺(tái)上。
1.3 塑料材料對激光焊接的適應(yīng)性
應(yīng)用激光焊接塑料材料必須對激光有吸收，否則就不能完成塑料的激光焊接。絕大多數(shù)本色的塑料和許多有色的半透明塑料都能采用激光焊接，例如聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)和聚丙烯(PP)等材料。
對于吸收率低的熱塑性塑料，一是選擇激光的種類;二是通過添加激光增敏劑(如炭黑等)，可以大大提高塑料對近紅外激光的吸收率。通過對各種塑料材料對激光反射率和透過率的研究，可以解決激光焊接塑料的材料等問題。