塑料激光焊接技能本身已经发展了几十年，不是一个新技能。但是在最近几年，随着激光发生器价格低落，电子/电气元件体积减小，以及更加苛刻的外不雅观哀求，塑料激光焊接工艺正迅速被各行各业所运用。
塑料激光焊接工艺利用一种精确的红外激光束（波长有1um和2um两种）。激光束通过上层透射材料传输，然后被下层材料表面接管。这两种材料紧密打仗，当激光能量被接管时，它们之间连接处升温并熔化，终极形成化学连接。
该工艺分为3个阶段：
第一阶段：压紧。通过治具压板将高下零件压紧，红外透明材料在上，接管材料不才。
第二阶段：加热。激光透过上层，被下层零件表面接管，加热和熔化焊筋。
第三阶段：冷却。关闭激光，保持夹紧力，使焊缝冷却并凝固。
塑料激光焊接优点焊缝清洁，无颗粒物污染。采取红外激光束而非摩擦加热办法，因此焊接过程不产生颗粒物。同时，可以精准的掌握加热区的位置和大小，因此溢料掌握更灵巧大略。快。能量的高度集中意味着塑料的加热速率非常快。热影响区域掌握精准。因此，非常适宜小型化的电子电气产品。无有害振动。避免了对内部元件的损伤。塑料激光焊接缺陷激光系统配置本钱高。对零件材料有分外哀求，上层零件透光率应大于15%，下层零件须要添加1%体积的炭黑。零件构造设计有限定，一样平常哀求上层零件厚度小于3mm，且不能有构造阻挡激光束。注塑精度有一定哀求，零件平面度应小于0.2mm，装置后高下层之间间隙应小于0.1mm。激光焊接系统选择按照激光波长可分为：1um和2um的焊接系统。
目前广泛利用1um激光焊接系统，1um激光焊接事理如上文所述，是采取上层透射+下层接管事理进行连接。无法对高下均透明的零件进行焊接。
2um激光焊接系统，是对高下零件同时加热，在结合处温度上升最快，从而熔化并形成连接。能够对高下均透明的零件进行焊接。2um激光焊接的速率较1um激光焊接更慢。目前只有美国Dukane和德国的LPKF有该技能和设备。
本文先容的仅限于主流的1um激光焊接系统。
按照激光束的扫描办法，1um激光焊接系统又可分为 轮廓扫描焊接系统、准同步焊接系统，和同步焊接系统。目前，主流是1um的准同步激光焊接系统。
轮廓扫描激光焊接。通过伺服驱动激秃顶或者零件，使得激光束在焊接路径上移动。具有足够的能量来熔化和连接零件。该办法适宜平面对平面的焊接，或者塌陷间隔小于0.1mm产品。准同步激光焊接。激秃顶固定，通过镜头（镜头里面有两面伺服掌握的偏光镜）在一定区域内对焊筋进行扫描加热。扫描速率可达500mm/s，并且可根据须要扫描多圈。因此，可认为一圈焊筋同时熔化和连接。也是目前主流且经济的激光焊接系统。适宜的产品尺寸，最大可达1m×1m（根据不同材料和运用会有所差异）。同步激光焊接。利用多个或数十个光纤激光器，根据焊缝轨迹进行排布，同时对焊筋进行加热。优点是焊接速率快。缺陷是系统价格最高，且因激秃顶支配固定，以是换型本钱高且未便利。目前，美国Branson拥有该技能。材料添加剂对激光焊接的影响
关于颜料或者染料。实际上，任何颜色组合都可以运用激光焊接。最佳选择是上层材料自然色，下层材料加1%的炭黑。其次是玄色对玄色零件焊接，一样平常上层材料选择红外透色玄色，下层材料添加炭黑。白色对白色也可以焊接。最难的是透明对透明焊接。
该当把稳的是，半结晶材料如PEEK或者LCP，当作为上层透明层时，应采取自然色，不能添加颜料或者染料，会影响焊接。
玻璃纤维大大降落了塑料透射率。以是，当上层透明层采取PBT+30%玻纤材料时，厚度不应该超过2mm。生产中尤其要把稳，注塑模具温度对透射率有很大的影响（如冷却太快或太慢等）。如果利用尼龙，玻纤含量不应超过35%。
添加剂选择参考表。从下表中可以得到：
大多数热塑性塑料，包括无定形和半结晶两种，在自然色或者透明色状态下，都可以采取塑料激光焊接。
无定形材料许可玻纤含量小于40%，半结晶材料许可玻纤含量应小于20%。
无定形材料可以利用染料或者颜料进行上色，半结晶材料利用染料或者颜料上色时无法焊接。
焊缝设计
常见的焊缝设计有三种：
搭接设计（Lap Joints）；T筋设计（T Joint / Collapse Rib）；径向过盈设计（Radial Joint）。搭接设计
这种类型的焊缝设计常常涌如今微流体装置，小屏幕产品和纺织类运用上。有时，也在零件表面做出小于0.1mm焊接筋。下图在微流体装置上利用的高度小于0.1mm焊接筋。
T筋设计
上图中A是激光束光斑尺寸，一样平常为0.5-4mm，大小可调。B是压板空间，应大于0.5mm。C是上层厚度，一样平常应小于3mm。厚度大小取决于材料和添加剂，例如，透明的PC厚度可达10mm仍可以焊接，PBT+30%玻纤，上层厚度应小于2mm。E是焊接间隔，也叫做塌陷间隔。一样平常塌陷间隔设计在0.15-0.7mm之间，常见是0.3-0.4mm。
该设计类似超声波焊接的焊缝设计，有两点上风：
通过塌陷，战胜零件尺寸偏差，或者翘曲导致的焊接问题；通过监测塌陷间隔，可判断焊接质量和稳定性。范例焊缝设计案例
产品尺寸100mmx75mm，须要知足密封和无溢料的哀求。焊缝设计如上图所示：筋宽度2-3mm，焊接深度0.3-0.4mm。
径向过盈设计
哀求内外零件过盈合营即可。过盈量该当在战胜所有零件公差后，仍余有一定的干涉量。一样平常履历，过盈量是直径的1%-2%。例如，直径10毫米圆件应有0.01mm-0.02mm的干涉，才能得到好的焊接结果。
零件设计
装置定位。防止错位导致外不雅观不良，可在筋两侧设计定位凸台，如下图所示。也可以通过设计其它构造进行定位。
零件设计中应考虑避免激光束被别的构造阻拦。同时，为了避免在零件表面反射，激光束应处于零件法线±15°区域内。
