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說起焊接，大家第一時(shí)間聯(lián)想到的可能是金屬零件的連接。那么日常生活中看到的各種塑料產(chǎn)品是怎么焊接的呢？接下來(lái)激光焊接機(jī)廠家-青島瑞鐳激光小編將從塑料焊接工藝方法、塑料激光焊接機(jī)工藝、塑料激光焊接行業(yè)應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)等方面來(lái)科普下塑料焊接。

一、所有的塑料材料都可以焊接嗎？

是不是任意一種塑料材料都可以焊接呢？塑料根據(jù)其物理化學(xué)性能分類，分為熱固性塑料和熱塑性塑料。

其中熱固性塑料為化學(xué)分子結(jié)構(gòu)，一般是一次成型。開關(guān)面板和幼兒用的碗都是熱固性塑料加工而成的，它們具有耐高溫的特性，質(zhì)地堅(jiān)硬、難以熔化，加熱后也不再軟化，過度加熱直接分解。

另一種熱塑性塑料特點(diǎn)明顯不同，它們?cè)谑軣釙r(shí)發(fā)生軟化或熔化，可流動(dòng)成型，且可以反復(fù)多次加熱。由此可知，并不是所有塑料材料都能實(shí)現(xiàn)焊接。

二、塑料焊接工藝有哪些類別？

目前常用的塑料焊接工藝方法主要有四類：

（1）熱板焊接——通過熱板加熱后進(jìn)行的焊接，將產(chǎn)品熔化后再取出熱板，產(chǎn)品加壓實(shí)現(xiàn)焊接；

（2）超聲波焊接——利用高頻振動(dòng)波傳遞到需要焊接的物體表面，在加壓的情況下，摩擦生熱進(jìn)行產(chǎn)品的焊接；

（3）激光焊接——激光焊接技術(shù)是借助激光束產(chǎn)生的熱量使塑料接觸面熔化，進(jìn)而將熱塑性片材、薄膜或模塑零部件粘結(jié)在一起的技術(shù)。

（4）振動(dòng)摩擦焊接——兩個(gè)塑料部件在一定的壓力、振幅和頻率下，相互接觸摩擦。因摩擦產(chǎn)生熱量，使得材料在焊縫界面處熔化。在壓力下，熔融塑料從焊縫區(qū)域流出形成溢料。在振動(dòng)停止后，熔融塑料層固化，并產(chǎn)生一個(gè)堅(jiān)固的接頭；

這四種焊接方式的優(yōu)缺點(diǎn)，其中塑料激光焊接的優(yōu)點(diǎn)尤為明顯，它可以加工復(fù)雜零件，且具有焊接周期短、可在線監(jiān)控、設(shè)備維護(hù)成本低的特點(diǎn)。

三、塑料激光焊接的原理

激光塑料焊接方法要求上下層待焊材料對(duì)一定波長(zhǎng)的激光分別表現(xiàn)為較好的透過性和較好的吸收性?；诖耍芰霞す夂附右卜Q為激光透射焊接。

焊接時(shí)，激光透過上層材料并在上層材料與下層材料的結(jié)合面處被下層材料吸收并產(chǎn)生熱量，熱量在上下層材料之間傳遞，使結(jié)合面融化，熔融狀態(tài)下的塑料大分子在焊接夾具的壓力和熱膨脹的作用下相互擴(kuò)散和纏結(jié)，產(chǎn)生范德華力實(shí)現(xiàn)焊合。

由于塑料焊接過程需要施加壓力，那么塑料零件焊接對(duì)其結(jié)構(gòu)就有相應(yīng)的要求。塑料零件焊接一般為上下搭接結(jié)構(gòu)，對(duì)于管類零件，可實(shí)現(xiàn)過盈配合的管類焊接。

四、塑料焊接方法的類型

塑料焊接方法一般分為四類：

（1）輪廓焊接：激光沿著塑料焊接層的輪廓線移動(dòng)并使其熔化，將塑料逐漸粘結(jié)在一起。主要用于焊接規(guī)則外形且有焊接速度要求的零件；

（2）掃描焊接：又稱準(zhǔn)同步焊接，它綜合了上述兩種焊接技術(shù)。利用光學(xué)器件產(chǎn)生高速激光束，沿著待焊接的部位移動(dòng)，使得整個(gè)焊接處逐漸發(fā)熱并熔合在一起。此方法對(duì)激光發(fā)射設(shè)備要求較高；

（3）同步焊接：使用帶有多個(gè)激光口的激光發(fā)射器，通過光學(xué)器件調(diào)整激光束的方向和形狀；激光束通過程序引導(dǎo)，沿著焊接層的輪廓線焊接，使整個(gè)輪廓線同時(shí)熔化并粘結(jié)在一起。主要用于焊接接觸面積較大，且焊接一致性要求較高的零件；

（4）掩膜焊接：通過預(yù)先制作的模板遮擋無(wú)效區(qū)域的激光束，只暴露出精確的焊接部位，僅對(duì)焊接區(qū)域進(jìn)行熔化，實(shí)現(xiàn)焊接過程。這種焊接技術(shù)精度高，是目前應(yīng)用較廣的激光焊接技術(shù)，設(shè)備通用性強(qiáng)，模板制作簡(jiǎn)單、成本低，可以實(shí)現(xiàn)低至10μm的高精度焊接。