塑料激光焊接技術是通過激光產生高溫溶解,對兩件產品進行固定的技術。塑料激光焊接技術主要用于連接敏感性的塑料制品,例如 PCB 電路板、精密塑料零件電子感應器、真空塑料制品,以及無菌醫療器械等要求密封及潔凈度高的塑料制品。塑料激光焊接的優點是:焊接速度快,適用于精密器件焊接;能產生真空密封結構,防水防塵;焊接牢固,能夠制造出超過原材料強度的焊接縫;焊接過程中樹脂降解少,熱損壞和熱變形小,無飛邊,焊縫嚴密,沒有殘渣。目前已有的塑料激光焊接采用的是10.6μm 的CO2激光器、1064nm的Nd:YAG激光器的和808nm的半導體激光器。但是對于某些材料如聚合物, 對1μm或0.8μm的光吸收太少,而對10μm或紫外線(UV)的吸收太強, 1.645μm是更合適的激光波段。此外, 1.645μm屬于人眼安全波長,相對其它波長對人眼更安全(視網膜安全)。1.645μm激光器的應用包括透明塑料焊接,塑料面板的嵌入式或多層打標以及精密的聚合物薄膜焊接和切割。許多塑料材料在可見光中本質上是透明的,在1μm左右也有很高的透射率,但是在1.6μm附近的波長卻沒有。比如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),聚碳酸酯(PC),環烯烴共聚物(COC)和丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS),這四種不同類型的透明塑料透射光譜顯示在1.645μm附近有很強的吸收峰,可以形成更好的焊接。
可用于制作PCB電路板、精密塑料零件電子感應器、真空塑料制品,以及無菌醫療器械等要求密封及潔凈度高的塑料制品。
2017年,國內塑料激光焊接設備的市場約3.7億,其中70%是進口設備。2018年后國內激光企業開始崛起,國內市場份額不斷得以提升,目前占據約40%的市場份額。但是國內塑料激光焊接設備企業主要采用的還是進口的激光器,如美國IPG公司的光纖激光器,德國DILAS、美國、QPC等公司的激光器。因此國產激光器可以體現更高價格優勢和更低運維成本,可以為設備廠商更強競爭力,具有較大的市場應用前景和發展潛力。
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