塑料廣泛應用於(yu) 各個(ge) 工業(ye) 領域，工業(ye) 生產(chan) 對塑料的需求量已經逐步接近甚至超過了鋼鐵材料。特別是在電子製造、醫療、食品包裝、汽車等行業(ye) ，塑料已經成為(wei) 不可或缺的關(guan) 鍵材料之一，生產(chan) 中對各個(ge) 塑料零部件的精準、高強度連接需求，也在隨著塑料的大量使用而日益增多。

圖1：焊接汽車塑料件。

塑料件連接工藝的選擇，對塑料製品的最終應用有著重要影響。傳(chuan) 統的塑料連接工藝有螺紋連接、膠黏連接、插入連接、壓合連接等，以及以熱板焊接、超聲波焊接為(wei) 代表的熔融連接。這些結合方式的優(you) 點是操作簡單、連接方便，適用性強；但缺點也比較明顯，比如有特定形狀要求，連接強度相對較低，在麵對三維幾何形狀、中空等複雜不規則圖形，以及大型零部件，乃至連接後對氣密性有一定要求的塑料件，可操作空間小，效率較低。

圖2：焊接白色結構件。

與(yu) 此同時，在追求產(chan) 品創新與(yu) 品質提升的現代工業(ye) 領域，對焊接質量的要求越來越高。隨著激光技術的發展，也推動了塑料焊接工藝的逐步應用，激光塑料焊接技術成為(wei) 一個(ge) 重要的發展方向，正逐漸成為(wei) 連接材料的新寵，常用於(yu) 白色家用電器塑料件、汽車塑料件等部件的焊接。

激光塑料焊接原理

激光塑料焊接又稱為(wei) 激光透光焊接，要求上層塑料工件透光率高，下層工件則能吸收激光能量，因此當前主流焊接的對象為(wei) “透明塑料+黑色塑料”、“透明塑料+透明塑料”的組合方式。

由於(yu) 大部分透明塑料對800nm~1100nm波段的光透過率較高，吸收小，基於(yu) 此納飛光電推出了980nm半導體(ti) 激光器，其在緊湊的結構中集成了高精度控製係統，使用方便。其利用先進的半導體(ti) 激光技術，輸出中心波長為(wei) 980nm的近紅外激光，該波長的激光能量能穿透透明或半透明塑料表麵，被下層吸收並轉化為(wei) 熱能，可用於(yu) 實施精準高效的塑料焊接。該激光器具有較高的電光轉換效率，提供連續激光輸出，功率級別可以根據焊接工藝需求選擇，範圍可以從(cong) 數瓦至數百瓦調節輸出，使其可兼顧大麵積、高速度的塑料組件焊接作業(ye) 。

激光塑料焊接實際應用中除了包括激光器本體(ti) ，還需要搭配焊接頭以及焊接夾具等。使用980nm半導體(ti) 激光器進行塑料焊接時，先將兩(liang) 個(ge) 待焊接零部件借助夾具裝配在一起，焊接的基本原理是焊接頭輸出的激光束透過上層透明塑料，在程序控製下精確投射到下層塑料件的待焊接區；下層塑料在吸收高度聚焦的激光能量後熔融，並使上下兩(liang) 層塑料件接觸麵熱交換充分熔化並結合在一起，在一定外力輔助下，冷卻後形成焊縫，完成最終焊接。

圖3：焊接電路板塑料結構件。

同時，借助專(zhuan) 用的控製係統，可以實現透射焊接過程中的精確熱量控製和局部加熱，焊接質量一致，避免對周邊材料造成不良影響，廣泛應用於(yu) 汽車零部件、醫療器械、電子元件等行業(ye) 中的精密塑料部件焊接。

PC+ABS塑料焊接測試

實際操作中，為(wei) 了保證焊縫質量和足夠的熔融深度，還需要綜合考慮焊接速度與(yu) 激光功率的關(guan) 係，找到最優(you) 的工藝窗口。

以焊接PC、ABS塑料進行測試，先將兩(liang) 種塑料件置於(yu) 載具疊放，並使用夾具施加壓力夾緊。

調整激光輸出功率到300W、焊接速度設定為(wei) 20mm/s時（最大可達10000mm/s），兩(liang) 層塑料焊接成功，焊縫融合均勻，焊縫寬度適中，密封性好，經拉力測試強度達到要求。

激光輸出功率保持300W不變，當焊接速度降低調整到10mm/s時，兩(liang) 層塑料焊接成功，焊縫融合均勻，焊縫較寬，密封性好；但由於(yu) 熔池溫度過高，可能導致其中部分材料分解，從(cong) 而致使焊接強度降低。

而當功率調整到200W，焊接速度設定為(wei) 20mm/s時，焊縫寬度適中，融合情況良好，密封性好，拉力測試強度低於(yu) 高功率時焊接的強度。

激光焊接優(you) 勢

激光焊接與(yu) 熔融結合的工藝類似，但前者的優(you) 勢更為(wei) 明顯：

首先，精準度高，激光的光斑小且高度均勻性，能夠精確地對準更微小的焊接部位，能夠迅速將激光能量轉化為(wei) 焊接所需的能量，實現精密焊接，並能大幅度提升焊接效率。結合專(zhuan) 業(ye) 設計的焊接頭，能夠確保激光能量在焊接區域得到充分吸收，保證焊接處的強度。

其次，熱影響區小，能夠在焊接過程中避免對塑料表麵造成熱損傷(shang) ，保持了材料的透明性和光潔度。這使得透光焊接後的產(chan) 品既保持了原有的外觀特性，又增強了結構的穩固性。

第三，解決(jue) 了傳(chuan) 統焊接方式在焊接速度和焊接質量之間的矛盾，能在短時間內(nei) 完成大麵積焊接，大大提高了生產(chan) 效率。一個(ge) 原本需要數小時的焊接作業(ye) ，現在隻需幾分鍾或幾十分鍾就能輕鬆完成，節省了大量的時間和成本。

此外，非接觸式的焊接作業(ye) ，避免了傳(chuan) 統連接方式產(chan) 生的機械應力和振動，保護了塑料表麵的完整性，也保證了焊縫的精密性，材料間的連接更加緊密可靠，密封性極佳，滿足了防水、防塵等高標準的產(chan) 品要求。

圖4：焊接汽車塑料件。

小結

目前，980nm半導體(ti) 激光器已經展現了強勁的市場潛力和應用價(jia) 值，是塑料焊接的利器，尤其是在汽車塑料焊接方麵，帶來了實現高效、穩定的焊接效果。在內(nei) 飾焊接中，可用於(yu) 儀(yi) 表盤、中控台等的焊接；在外飾件焊接中，可輕鬆勝任車門把手、車燈等的焊接；在汽車電子零部件焊接方麵，980nm半導體(ti) 激光器同樣表現出色，可用於(yu) 諸多電子元器件的塑料焊接，顯著提高連接強度和密封性，確保了各個(ge) 零部件的穩定性和可靠性。未來，隨著功能的不斷開發，980nm產(chan) 品還將迎來更為(wei) 廣泛的應用。