問：塑料激光焊接的原理是什么？

       答：大致的說來，塑料激光焊接一般是透過焊：兩層塑料疊在一起，激光部分穿過上層塑料，在下層界面位置被吸收，產生熱量，先微熔，熱量傳遞給上層，上層熔融，上下兩層焊接在一起。

       上下兩層都有熔融嗎？

       答：是的。上層的激光透過率很重要，激光能量需要穿透上層塑料，透過率太低，焊接工藝窗口會比較小，激光能量太高，會使上層表面燒焦，冒煙，甚至著火；能量太低，又焊不上，焊接強度不夠，這是常見的兩類不良。

       問：我們接到的激光焊接的項目，以前很少，就近兩年多了起來，這個技術是不是很新？

       答：其實這個技術一直以來就有，至少20年以上了。最近幾年因為激光技術和塑料科技的快速發(fā)展，成本降低，應用場景越來越多，我們也在這幾年積累了大量的案例和材料開發(fā)經驗，專門建立了焊接實驗室，配置了塑料激光焊接和相應的分析、透光率儀檢測設備，主要的塑料基材和常用的改性方式都有成熟的產品發(fā)布。

       問：這個焊接設備貴嗎？需求越來越多，我們也考慮購置。目前只是注塑，完成后，送到客戶端他們焊接。

       答：進口的價格相對較高，根據(jù)配置大幾十萬甚至幾百萬，國內的目前價格相對低一些，小幾十萬甚至十萬上下。

       問：進口國產差別大嗎？

       答：從技術發(fā)展的角度來說，目前幾家進口設備確實在精度、穩(wěn)定性等各方面都還是優(yōu)于國內設備；不過，近幾年國產設備發(fā)展也很快，很多設備廠商根據(jù)不同應用場景，做了大量的工作，越來越成熟。我們也跟很多的設備廠商合作，我們的材料在不同設備上也做了大量的焊接試驗，也發(fā)現(xiàn)了一些有趣的工藝現(xiàn)象。

       問：激光焊接，我大概在10年前第一次接觸，也是一家歐洲客戶，做庭園用水泵，用的是PPE。當時，我查了查資料，直接用PPE本色做上層和PPE黑色做底，非常順利就完成了，好像并不麻煩。

       答：是的，多數(shù)無定形材料都比較容易，本色樹脂激光透過率比較高。結晶材料相對難一些。比如PPS，PA、PBT；有阻燃要求，填充與否，顏色要求，就要復雜很多。比如，配白色時，常用到鈦白粉，對透光吸光都有影響。成型時的工藝也和塑料結晶狀況息息相關，模溫升高，透過率會大幅下降；阻燃劑加入后，許多材料也變得不透。

       問：我們在用B公司的PBT，模溫控制在40-50℃還好的，溫度高了后，客戶反應，不好焊。

       答：PBT的激光透過率是一個難題，影響因素比較多，我們專門開發(fā)了一款PBT材料1206HG，在高模溫下透過率仍然保持較高的水平（1.6mm 40%以上），同時我們還開發(fā)了阻燃V-0級的玻纖增強PBT，激光透過率在25%以上（1.6mm），可以很好地適應各種制件焊接需求。

       問：塑料激光透過率如此重要，那借助什么來管控PBT的激光透過率呢？

       答：激光透過率的管控當然需要借助專業(yè)的透光率儀來管控，目前市場上常規(guī)的儀器基本都無法使用，因為焊縫位置極小，對儀器要求測試孔極小0.2-0.8之間，機器本身帶有積分裝置等特殊要求。市場上有兩款機型SDR4010B積分型透光率儀與GB535顯微透光率儀這兩款設備已經大面積使用到了激光焊接領域，這兩款機型是深圳市速德瑞科技專為激光焊接領域開發(fā)的，經過幾十家激光焊接領域的上市公司驗證過。相對來在測試需求跟方式方法上面，經驗很多。

       問：這兩、三年來激光焊接塑料發(fā)展很快，和一些新的電子功能在汽車上的應用相關。比如，新能源汽車的EPB(電子駐車系統(tǒng))等，攝像頭等等。不知這樣說對嗎？

       答：是的。還有電子泵、執(zhí)行器、為自動駕駛準備的各種傳感器，攝像頭等。也有一些金屬取代項目，比如尾門撐桿。

       問：我們也在做尾門撐桿，這個結構用激光焊接最好。還有，激光焊接的優(yōu)勢到底在哪里？和超聲波焊接的應用區(qū)別有哪些？

       答：激光焊接是非接觸焊接，不同于超聲焊，焊接過程沒有振動產生，不會對內部電子元件產生傷害，是一種清潔焊接。而且大、小件都可以焊，太大的制件，超聲焊很難完成。

       問：超聲焊的實質還是聲波轉換成物理振動，摩擦生熱，微熔后焊接在一起。我把激光焊，叫做“所見即所得”，完全是激光的藝術，“指哪打哪”。

       問：那么，激光焊接時，就是把兩個制件上下疊在一起就可以了？

       答：需要壓緊，用工裝壓緊或者透、吸光件過盈配合等等各種方式。產品在焊線的設計上也有所不同，超聲焊喜歡在上層設計一個凸臺，激光焊因為要盡量減少透光件焊線位置的厚度，一般在透光件一側設計凹槽，在吸光件設計凸臺焊線。

       問：激光焊接可以有很多獨到的用途，我在KSHOW上看他們演示，有些臺式設備很小的。

       答：是的，常見的塑料激光焊接有輪廓（軌跡）焊、準同步焊（振鏡焊）、同步焊，掩膜焊，滾壓焊接等。

       問：什么叫掩膜焊？

       答：覆蓋一張掩膜板在待焊區(qū)域，掩膜板在不需要激光焊接的部位鍍上鉻、銅等反射激光的金屬，這樣線狀激光掃過，沒有鍍層的位置的塑料都被焊接上，利用掩膜的遮蔽，讓激光束僅作用于希望被焊接的區(qū)域。

       問：我們先前的材料多是指定的，現(xiàn)在也開始自己做主選擇材料。這里有個小問題，我們用手機的燈去照上層穿透材料，比如黑色的，透出的光有的是綠色的，有的是紅色的，這是為何？

       答：在沒有專業(yè)設備透光率測試儀的情況下，很多人直接用手機燈光照射塑料件，觀察背面透過的光線來判斷材料是否透光，這是一個簡易的判斷方法，在很多時候是有效的，但是這種方法并不是完全可靠的，因為手機燈可見光部分的波長跟塑料焊接的激光波長并不一致。我們手機燈照射肉眼看到的透過來的光的顏色，是部分波長的光穿過制件，其它波長的光多數(shù)被吸收，當然也有反射、折射等。紅色的波長在600-700nm左右，綠色的在500-600nm。

       （不同的波長折射出的光的顏色也會不同。其他波長的激光及顏色如下：

       波長在515-520nm以及532nm，發(fā)出的是綠光；

       波長在445～450nm，發(fā)出的是藍光；

       波長在405nm，發(fā)出的是紫光

       波長650nm指的是這種激光筆發(fā)出的光波長在650nm附近很窄的范圍里。這種波長發(fā)出的激光是紅光。

以上斜體部分文字和圖片來自互聯(lián)網，供輔助參考）

       問：真有趣。這里有張某公司的產品手冊封面，你看是不是畫錯了，激光束都散射成這樣。

       答：是會有些散射，但這個是廣告的需要。

       我覺得，這家設備公司的圖要專業(yè)的多，能量是透射下去的。

       問：常用的是多少波長的激光？透明材料可以焊接吧？

       答：常見的波長是940nm、980nm。透明材料可以焊接，如果僅是透光件要求可見光透明，吸光件不需要可見光透明，是比較簡單的案例；如果需要透光吸光件均可見光透明，一般有幾種方式：在吸光材料中添加透明吸光劑或在焊接界面位置涂抹透明吸光劑，還可以采用特定波長的激光。例如透明PC，900多納米波長的激光基本是全透過，在更高波長的激光照射下，會有部分吸收。