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(chǎn)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(huì)比較小，激光能量太高，會(huì)使上層表面燒焦，冒煙，甚至著火；能量太低，又焊不上，焊接強(qiáng)度不夠，這是常見的兩類不良。

       問：我們接到的激光焊接的項(xiàng)目，以前很少，就近兩年多了起來，這個(gè)技術(shù)是不是很新？

       答：其實(shí)這個(gè)技術(shù)一直以來就有，至少20年以上了。最近幾年因?yàn)榧す饧夹g(shù)和塑料科技的快速發(fā)展，成本降低，應(yīng)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(jīng)驗(yàn)，專門建立了焊接實(shí)驗(yàn)室，配置了塑料激光焊接和相應(yīng)的分析、透光率儀檢測設(shè)備，主要的塑料基材和常用的改性方式都有成熟的產(chǎn)品發(fā)布。

       問：這個(gè)焊接設(shè)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(jìn)口的價(jià)格相對(duì)較高，根據(jù)配置大幾十萬甚至幾百萬，國內(nèi)的目前價(jià)格相對(duì)低一些，小幾十萬甚至十萬上下。

       問：進(jìn)口國產(chǎn)差別大嗎？

       答：從技術(shù)發(fā)展的角度來說，目前幾家進(jìn)口設(shè)備確實(shí)在精度、穩(wěn)定性等各方面都還是優(yōu)于國內(nèi)設(shè)備；不過，近幾年國產(chǎn)設(shè)備發(fā)展也很快，很多設(shè)備廠商根據(jù)不同應(yīng)用場景，做了大量的工作，越來越成熟。我們也跟很多的設(shè)備廠商合作，我們的材料在不同設(shè)備上也做了大量的焊接試驗(yàn)，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(dāng)時(shí)，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(jié)晶材料相對(duì)難一些。比如PPS，PA、PBT；有阻燃要求，填充與否，顏色要求，就要復(fù)雜很多。比如，配白色時(shí)，常用到鈦白粉，對(duì)透光吸光都有影響。成型時(shí)的工藝也和塑料結(jié)晶狀況息息相關(guān)，模溫升高，透過率會(huì)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(yīng)，不好焊。

       答：PBT的激光透過率是一個(gè)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(shí)我們還開發(fā)了阻燃V-0級(jí)的玻纖增強(qiáng)PBT，激光透過率在25%以上（1.6mm），可以很好地適應(yīng)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(dāng)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?yàn)楹缚p位置極小，對(duì)儀器要求測試孔極小0.2-0.8之間，機(jī)器本身帶有積分裝置等特殊要求。市場上有兩款機(jī)型SDR4010B積分型透光率儀與GB535顯微透光率儀這兩款設(shè)備已經(jīng)大面積使用到了激光焊接領(lǐng)域，這兩款機(jī)型是深圳市速德瑞科技專為激光焊接領(lǐng)域開發(fā)的，經(jīng)過幾十家激光焊接領(lǐng)域的上市公司驗(yàn)證過。相對(duì)來在測試需求跟方式方法上面，經(jīng)驗(yàn)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(yīng)用相關(guān)。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(duì)嗎？

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

       問：我們也在做尾門撐桿，這個(gè)結(jié)構(gòu)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(yīng)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(dòng)產(chǎn)生，不會(huì)對(duì)內(nèi)部電子元件產(chǎn)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(shí)質(zhì)還是聲波轉(zhuǎn)換成物理振動(dòng)，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(shù)，“指哪打哪”。

       問：那么，激光焊接時(shí)，就是把兩個(gè)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(chǎn)品在焊線的設(shè)計(jì)上也有所不同，超聲焊喜歡在上層設(shè)計(jì)一個(gè)凸臺(tái)，激光焊因?yàn)橐M量減少透光件焊線位置的厚度，一般在透光件一側(cè)設(shè)計(jì)凹槽，在吸光件設(shè)計(jì)凸臺(tái)焊線。

       問：激光焊接可以有很多獨(dú)到的用途，我在KSHOW上看他們演示，有些臺(tái)式設(shè)備很小的。

       答：是的，常見的塑料激光焊接有輪廓（軌跡）焊、準(zhǔn)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(gè)小問題，我們用手機(jī)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(shè)備透光率測試儀的情況下，很多人直接用手機(jī)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(gè)簡易的判斷方法，在很多時(shí)候是有效的，但是這種方法并不是完全可靠的，因?yàn)槭謾C(jī)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(jī)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(dāng)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(huì)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(lán)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(wǎng)，供輔助參考）

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

       答：是會(huì)有些散射，但這個(gè)是廣告的需要。

       我覺得，這家設(shè)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(huì)有部分吸收。