概述

激光焊接作為金屬材料的一種焊接工藝已經(jīng)被大部分人所熟知。但是，作為塑料焊接的一種工藝目前還是比較先進(jìn)的，大部分人可能了解不多。激光焊接與超聲波焊接、振動(dòng)焊接、熱板焊接等是廣泛應(yīng)用于樹(shù)脂塑料領(lǐng)域的焊接技術(shù)。

近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)激光應(yīng)用技術(shù)的不斷開(kāi)發(fā)以及激光焊接設(shè)備的不斷研制，越來(lái)越多的廠家開(kāi)始導(dǎo)入塑料激光焊接工藝，原來(lái)被認(rèn)為“高大上”的工藝也逐漸被大眾所認(rèn)知。由于激光焊接技術(shù)有著焊接外觀好、焊接速度快、焊接強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)在汽車領(lǐng)域逐漸被采用，比如汽車尾燈的燈罩與燈殼的焊接就可以采用激光焊接。

激光設(shè)備的分類

根據(jù)激光發(fā)射設(shè)備的構(gòu)造不同，激光的照射方式可以分為順序型、反射型以及全周照射型。

激光焊接方式分類

激光焊接原理

部件1為透明材質(zhì)，部件2為不透明塑料。激光束透過(guò)部件1到達(dá)部件2，部件2與部件1接觸的界面處吸收激光能量，當(dāng)能量聚集到一定的程度，就會(huì)將界面處的塑料熔化。當(dāng)把一定的壓力施加到上下兩個(gè)部件上的時(shí)候就會(huì)將兩個(gè)部件熔融在一起，冷卻后實(shí)現(xiàn)兩個(gè)部件融合為一體。

激光焊接的特點(diǎn)

1優(yōu)點(diǎn)

①焊接時(shí)間短，一般只需要幾秒鐘時(shí)間 ②形狀自由度高，激光的走形路線可控 ③可適用于精密焊接 ④外觀良好，毛刺少，適合于外觀要求高的零部件 ⑤自動(dòng)化程度高 ⑥熱影響區(qū)域小，可實(shí)現(xiàn)局部受熱。

2局限性

①上層部件要求能夠透過(guò)激光，不透明的塑料不能采用激光焊接的方式 ②設(shè)備投資費(fèi)用大 ③專業(yè)技術(shù)要求比較高，需要對(duì)激光走形路線、速度以及照射時(shí)間等有一定的了解。

激光焊接過(guò)程

1激光焊接的四個(gè)步驟：

首先，將兩個(gè)部件安裝到治具上并加緊；其次，通過(guò)控制設(shè)備發(fā)射激光，確保在部件界面處生成足夠的熱量使得塑料熔化；再次，通過(guò)對(duì)部件施加一定的壓力，將兩個(gè)部件熔融的部分因在擠壓作用下融為一體；最后，通過(guò)關(guān)閉激光照射，保持一定的壓力一段時(shí)間，使得兩部件冷卻，最終實(shí)現(xiàn)兩部件的焊接。

激光焊接過(guò)程

工藝參數(shù)管理

1激光功率：

激光功率是影響激光焊接質(zhì)量的重要因素，激光功率不足是造成焊接強(qiáng)度不足甚至界面剝離的重要因素。激光功率是日常管理的重中之重。激光功率的衰減規(guī)律是日常管理必須要明確的重要一項(xiàng)工作。

2激光速度（焊接時(shí)間）：

是保證焊接強(qiáng)度的重要一項(xiàng)參數(shù)，如果激光速度過(guò)快，可能導(dǎo)致熔融深度不足。如果激光速度過(guò)慢，可能導(dǎo)致毛刺過(guò)大，焊接強(qiáng)度下降。

3壓力（行程量）：

對(duì)于不同的生產(chǎn)線，管理的參數(shù)不同，通過(guò)壓力來(lái)保證焊接強(qiáng)度的話，需要確保壓力的準(zhǔn)確性和壓力的壓入角度。通過(guò)行程量保證焊接強(qiáng)度的話，需要對(duì)定位銷的磨損情況以及異物附著情況進(jìn)行定期點(diǎn)檢確認(rèn)。

4冷卻時(shí)間：

冷卻時(shí)間是保證兩部件最后能夠有效接合在一起的重要參數(shù)。充分的冷卻時(shí)間可以有效的保證兩部件熔融的部分能夠融為一體。

在日常的管理工作中，除了工藝參數(shù)的管理之外，還需要對(duì)治具進(jìn)行定期的點(diǎn)檢，如果治具出現(xiàn)位移或者有異物附著，可能導(dǎo)致兩部件安裝后的焊接部位不在同一水平面，這樣，在焊接的過(guò)程中可能出現(xiàn)部分部位焊接強(qiáng)度不足或者無(wú)有效焊接的情況。當(dāng)然，保證部件不變形，不收縮也是保證焊接品質(zhì)的重要內(nèi)容。

品控項(xiàng)目管理

1焊接強(qiáng)度：

通過(guò)拉伸試驗(yàn)機(jī)檢測(cè)焊接強(qiáng)度是否滿足規(guī)格要求是確認(rèn)焊接品質(zhì)是否合格的重要表征。如果不滿足的情況下，需要通過(guò)調(diào)整工藝參數(shù)，確保滿足規(guī)格要求。

2焊接深度：

也叫沉入量或者溶著代。主要確認(rèn)兩零部件熔融后有多少塑料實(shí)現(xiàn)了有效結(jié)合，這是保證焊接強(qiáng)度的一項(xiàng)重要參數(shù)。

3破壞方式：

定期的通過(guò)部件破壞實(shí)驗(yàn)的方法確認(rèn)是否在焊接部位存在界面剝離的情況。只有是母材破壞的情況才能保證焊接強(qiáng)度最好。

4偏移量：

兩部件的中心線是否存在偏離。如果兩部件相對(duì)偏移量比較大，可能導(dǎo)致焊接強(qiáng)度不足。