各种塑料激光焊接方法

(a)轮廓焊接

在激光透射焊接的焊接区中，轮廓焊接是相当有“灵活性”、简单、流行的技术。在该过程的进行中，激光光束在焊接区被聚焦成一个点，并沿着轮廓线移动，如图1(a)所示。光束的运动可以通过计算机软件控制，在它上面的焊件是被固定的，或者通过机器人手臂携带固定焊接头。机器人的使用**加宽了轮廓焊接的应用范围，并将其提升到与超声焊接和振动焊接竞争的位置。这种方法的优点在于它的实质性的“灵活性”，机器人的可编程随机轨迹的可能性，并通过改变焦距控制焊接的直径。

(b)同步焊接

在加工过程中焊接元件和激光束都保持不动，首先根据焊接区域定制激光头，通过多个二极管激光束发射出激光同时作用于轮廓线上使得焊接区域熔化，从而将材料焊接在一起，如图2(b)所示。同步焊接的缺点在于，使用的装置复杂，它的镜头必须根据焊接区域的形状特别定制，因而成本较高，通常用于大型零件的大批量焊接。

(c)准同步焊接

类似于轮廓焊接，也类似于同步焊接，通过激光束投射到焊接区域沿着轮廓高速扫描，每秒可扫描数次，使得焊接区域近似于被同时加热熔化，从而形成焊缝，如图2(c)所示。因此，焊接强度及焊接质量与激光扫描速度、扫描圈数和激光强度有关。准同步焊接的优点是自由度高，灵活性好，尤其适合简单的二维焊接，如手机外壳、电子元件外壳等。

(d)掩膜焊接

使用一个可吸收或反射激光的膜，激光束投射到焊接区域，并使激光束或焊件移动，目标焊接区域由于没有掩膜的遮蔽，因而熔化并形成焊缝，如图2(d)所示。掩模焊接可以使得超过10μm的宽度能够形成焊缝。此外，不仅直线焊缝，由于掩膜的形状决定了焊接的区域，因此掩膜焊接十分“灵活”，形状复杂的焊缝也可通过使用合适的掩模形成。掩膜焊接精密度可达到微米级，该方法已经在精度和小尺寸元件焊接上得到应用，包括医疗、电子、和电气行业。

(e)反射焊接

主要用于圆柱表面圆周线状的焊接。激光束通过高速扫描电机定位后投射到焊接区域经由圆锥型镜面二次反射，可在圆柱焊件表面形成径向式辐射，根据电机扫描的速度可作轮廓焊接或准同步焊接，如图2(e)所示。反射焊接产量高，并且无需夹紧装置，特别适合于直径不同和无需旋转的圆柱状焊件。

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