问：塑料激光焊接的原理是什么？

       答：大致的说来，塑料激光焊接一般是透过焊：两层塑料叠在一起，激光部分穿过上层塑料，在下层界面位置被吸收，产生热量，先微熔，热量传递给上层，上层熔融，上下两层焊接在一起。

       问：上下两层都有熔融吗？

       答：是的。上层的激光透过率很重要，激光能量需要穿透上层塑料，透过率太低，焊接工艺窗口会比较小，激光能量太高，会使上层表面烧焦，冒烟，甚至着火；能量太低，又焊不上，焊接强度不够，这是常见的两类不良。

       问：我们接到的激光焊接的项目，以前很少，就近两年多了起来，这个技术是不是很新？

       答：其实这个技术一直以来就有，至少20年以上了。最近几年因为激光技术和塑料科技的快速发展，成本降低，应用场景越来越多，我们也在这几年积累了大量的案例和材料开发经验，专门建立了焊接实验室，配置了塑料激光焊接和相应的分析、透光率仪检测设备，主要的塑料基材和常用的改性方式都有成熟的产品发布。

SDR4010B积分型透光率仪

       问：这个焊接设备贵吗？需求越来越多，我们也考虑购置。目前只是注塑，完成后，送到客户端他们焊接。

       答：进口的价格相对较高，根据配置大几十万甚至几百万，国内的目前价格相对低一些，小几十万甚至十万上下。

       问：进口国产差别大吗？

       答：从技术发展的角度来说，目前几家进口设备确实在精度、稳定性等各方面都还是优于国内设备；不过，近几年国产设备发展也很快，很多设备厂商根据不同应用场景，做了大量的工作，越来越成熟。我们也跟很多的设备厂商合作，我们的材料在不同设备上也做了大量的焊接试验，也发现了一些有趣的工艺现象。

       问：激光焊接，我大概在10年前第一次接触，也是一家欧洲客户，做庭园用水泵，用的是PPE。当时，我查了查资料，直接用PPE本色做上层和PPE黑色做底，非常顺利就完成了，好像并不麻烦。

       答：是的，多数无定形材料都比较容易，本色树脂激光透过率比较高。结晶材料相对难一些。比如PPS，PA、PBT；有阻燃要求，填充与否，颜色要求，就要复杂很多。比如，配白色时，常用到钛白粉，对透光吸光都有影响。成型时的工艺也和塑料结晶状况息息相关，模温升高，透过率会大幅下降；阻燃剂加入后，许多材料也变得不透。

       问：我们在用B公司的PBT，模温控制在40-50℃还好的，温度高了后，客户反应，不好焊。

       答：PBT的激光透过率是一个难题，影响因素比较多，我们专门开发了一款PBT材料1206HG，在高模温下透过率仍然保持较高的水平（1.6mm 40%以上），同时我们还开发了阻燃V-0级的玻纤增强PBT，激光透过率在25%以上（1.6mm），可以很好地适应各种制件焊接需求。

       问：塑料激光透过率如此重要，那借助什么来管控PBT的激光透过率呢？

       答：激光透过率的管控当然需要借助专业的透光率仪来管控，目前市场上常规的仪器基本都无法使用，因为焊缝位置极小，对仪器要求测试孔极小0.2-0.8之间，机器本身带有积分装置等特殊要求。

       市场上有两款机型SDR4010B积分型透光率仪与GB535显微透光率仪这两款设备已经大面积使用到了激光焊接领域，这两款机型是深圳市速德瑞科技有限公司专为激光焊接领域开发的，经过几十家激光焊接领域的上市公司验证过。相对来在测试需求跟方式方法上面，经验很多。

GB535显微透光率仪

       问：这两、三年来激光焊接塑料发展很快，和一些新的电子功能在汽车上的应用相关。比如，新能源汽车的EPB(电子驻车系统)等，摄像头等等。不知这样说对吗？

       答：是的。还有电子泵、执行器、为自动驾驶准备的各种传感器，摄像头等。也有一些金属取代项目，比如尾门撑杆。

       问：我们也在做尾门撑杆，这个结构用激光焊接最好。还有，激光焊接的优势到底在哪里？和超声波焊接的应用区别有哪些？

       超声焊的实质还是声波转换成物理振动，摩擦生热，微熔后焊接在一起。我把激光焊，叫做“所见即所得”，完全是激光的艺术，“指哪打哪”。

       问：那么，激光焊接时，就是把两个制件上下叠在一起就可以了？

       答：需要压紧，用工装压紧或者透、吸光件过盈配合等等各种方式。产品在焊线的设计上也有所不同，超声焊喜欢在上层设计一个凸台，激光焊因为要尽量减少透光件焊线位置的厚度，一般在透光件一侧设计凹槽，在吸光件设计凸台焊线。

       问：激光焊接可以有很多独到的用途，我在KSHOW上看他们演示，有些台式设备很小的。

       答：是的，常见的塑料激光焊接有轮廓（轨迹）焊、准同步焊（振镜焊）、同步焊，掩膜焊，滚压焊接等。

       问：什么叫掩膜焊？

       答：覆盖一张掩膜板在待焊区域，掩膜板在不需要激光焊接的部位镀上铬、铜等反射激光的金属，这样线状激光扫过，没有镀层的位置的塑料都被焊接上，利用掩膜的遮蔽，让激光束仅作用于希望被焊接的区域。

       问：我们先前的材料多是指定的，现在也开始自己做主选择材料。这里有个小问题，我们用手机的灯去照上层穿透材料，比如黑色的，透出的光有的是绿色的，有的是红色的，这是为何？

       答：在没有专业透光率测试仪设备的情况下，很多人直接用手机灯光照射塑料件，观察背面透过的光线来判断材料是否透光，这是一个简易的判断方法，在很多时候是有效的，但是这种方法并不是完全可靠的，因为手机灯可见光部分的波长跟塑料焊接的激光波长并不一致。我们手机灯照射肉眼看到的透过来的光的颜色，是部分波长的光穿过制件，其它波长的光多数被吸收，当然也有反射、折射等。红色的波长在600-700nm左右，绿色的在500-600nm。

       （不同的波长折射出的光的颜色也会不同。其他波长的激光及颜色如下：

       波长在515-520nm以及532nm，发出的是绿光；

       波长在445～450nm，发出的是蓝光；

       波长在405nm，发出的是紫光；

       波长650nm指的是这种激光笔发出的光波长在650nm附近很窄的范围里。这种波长发出的激光是红光。

以上斜体部分文字和图片来自互联网，供辅助参考）

       问：真有趣。这里有张某公司的产品手册封面，你看是不是画错了，激光束都散射成这样？

       答：是会有些散射，但这个是广告的需要。

       我觉得，这家设备公司的图要专业的多，能量是透射下去的。

       问：常用的是多少波长的激光？透明材料可以焊接吧？

       答：常见的波长是940nm、980nm。透明材料可以焊接，如果仅是透光件要求可见光透明，吸光件不需要可见光透明，是比较简单的案例；如果需要透光吸光件均可见光透明，一般有几种方式：在吸光材料中添加透明吸光剂或在焊接界面位置涂抹透明吸光剂，还可以采用特定波长的激光。例如透明PC，900多纳米波长的激光基本是全透过，在更高波长的激光照射下，会有部分吸收。