【摘 要】随着人民对于生产制造的需求不断增加，为了适应新的时代形式，现代工业正经历着广泛而深刻的改革。在现代工业制造业中，塑料制品由于其与人民生活之间的密切关系，已经越来越受到业界的关注和重视。而在先进制造业的范畴内，激光焊接塑料技术作为一种新兴技术也正不断焕发出新的活力。文章拟通过介绍激光焊接塑料的基本原理，在此基础上研究分析当前激光焊接塑料的方法，并对该技术在未来的发展方向与前景做出一定展望。
【关键词】激光焊接塑料；工业制造；新方法
在众多焊接方式中，激光焊接由于其自身的优势特点受到专业人士的青睐。激光焊接方式的热影响区小，深度比大，生产效率高，能够有效满足当前日益增长的工业焊接需求。而激光焊接技术的不断革新发展又不断地拓展了激光焊接的领域，该技术不仅仅作用与金属，如今也能够应用与塑料制品上。在现代生产生活中，激光焊接塑料制品具有相当范围的应用价值。无论是在医学领域、汽车工业领域，还是在光学电子、包装领域中，激光焊接塑料制品都起着不可或缺的重要作用。同时，由于不同应用领域对塑料制品的具体要求不同，这就要求焊接人员在实际操作中要根据具体情况选用合适的激光焊接技术，切实推动激光焊接技术的发展进程。
一、激光焊接塑料的基本原理
激光焊接塑料的基本原理一言以蔽之，即激光透射。具体来说，激光焊接得以进行的前提条件在于两个零件中其中一个能够透过激光，而另一个能够吸收激光。而大多数的塑料都能够透过激光，这就为激光焊接提供了可能性。在实际工业操作活动中，焊接人员通过选择合适的第二零件，增强其吸引激光的能力，就能够有效完成激光焊接塑料的操作流程。在焊接过程中，焊接人员应当将激光器所发射出的光束聚焦在需要焊接的目标位置，首先让光速透过塑料零件，然后确保光束在目标焊接区域能够被第二零件所吸收，从而形成热作用区。在热作用区中塑料被融化，塑料分子开始互相扩散，并形成接头，将需要焊接的部件成功连接起来。
二、激光焊接塑料的具体方法
（一）轮廓焊接法。轮廓焊接主要是通过激光扫描的方式进行塑料焊接。在具体操作中，焊接人员将激光束首先透射到需要焊接的目标零件上，然后操纵激光束沿着目标零件具体区域的轮廓外扫描一周，一次完成激光焊接工作。在焊接过程中，焊接人员也可以采用激光束固定不动而目标零件及其区域沿着预定轨道运动从而完成焊接的方式。轮廓焊接方法在诸多激光焊接方法中其所呈现出来的主要特点是其热作用区小、加工时间长、灵活性好、自由度高，因此该方法多用于一些难度较高的二位焊缝作业中。
（二）同步焊接法。所谓同步主要是要保持焊缝目标所呈现出的几何形状与激光束的形状应当一致，在焊接过程中，首先焊接人员要及时调整激光束的形状，然后将一束或者多数激光同时投射到焊接区域，并对焊接区域进行均匀加热，使得塑料在热作用下各部分分散融化，凝固后完成整个焊接活动。同步焊接方法在诸多激光焊接方法中其所呈现出来的主要特点是加工时间短、固定操作活动简单便捷、热变形量小，因此同步焊接法较为适合塑料制品的大批量生产，能够有效满足复杂的二维几何焊缝的焊接要求。
（三）准同步焊接法。准同步焊接从本质上来说也是通过激光扫描的方式进行焊接操作。在准同步焊接具体操作中，焊接人员通过操作激光束，使得沿着目标焊接零件相关区域的轮廓进行高频次的扫描活动，从而确保激光束对于焊接区域的加热作用。在焊接过程中应当根据塑料成品的不同加工需要对零件进行一定的压力施加，从而保证塑料融体在凝固之后完成整个焊接活动。准同步焊接操作的要点在于激光扫描的速度和激光束的强度，它们直接决定着目标零件的强度和质量。该方法具有灵活性好、自由度高等特点，一般适用与难度要求较低的二位焊缝工作。
三、激光焊接塑料技术的发展现状
目前在操作设备方面，国外公司已经推出了先进的3-D塑料制件球形焊接系统，这是一种具有超高精度的特殊掩膜焊接系统，它能够焊接细达100Lm的精细结构，在多方面的应用领域都具有很高的应用价值。由于其定位精度小到2Lm，因此它几乎能够焊接任何形状的塑料零件，加之其灵活性很高，掩膜能够随意更换，因此目前在医药设备的微型连接操作领域具有不可替代的重要地位和作用。
而激光焊接塑料技术在我国的研究发展的时间很短，近十几年来经过学者不懈地努力，国内在激光焊接技术方面的研究取得了一定成效。有关学者专业专家通过研究红外激光键合塑料芯片的实施条件和键合工艺过程，从而建立了半导体激光键合实验装置，实现了有机玻璃芯片的激光键合。还有学者通过进行热塑性塑料的激光焊接实验，研究不同颜料的有机玻璃材料经过不同排列组合之后，再接受激光焊接的具体可行性。这些研究都为未来新型激光焊接塑料技术的涌现与探索提供了有益的指导。
四、结语
激光焊接塑料技术是激光焊接技术中的重要组成部分，通过激光焊接制造塑料制品，能够有效满足当前社会各界对于塑料制品的巨大需求。激光焊接塑料具有设备简单、焊接速度高、干净无污染、出错率低、焊接位置和尺寸易于控制等特点，目前已经成为塑料制造工业中的重要制造方法与手段，对工业的革新与发展起着不可估量的重要作用。当前焊接技术的主要应用领域集中于二维焊接上，这是由二维焊接自身发展特点所决定的，相对于尚处于起步阶段的三维焊接而言，二维焊接与人们的生产生活联系更为密切。但我们应当能清醒地认识到，未来三维焊接是工业焊接领域的发展前景与主流，这就要焊接人员在当前应当针对三维焊接的自身特点、对激光焊接技术的主要要求等方面开展相应的研究，不断完善与成熟相关激光焊接塑料技术，切实推动激光焊接技术的发展进程。
参考文献
[1] 于复生.激光焊接塑料技术的研究进展[J].应用激光， 2010，20（6）：257.
[2] 李宇飞.激光焊接技术的未來展望[J].应用激光， 2012，22（4）：419.
作者简介：王雪梅（1977.05- ），女，汉族，甘肃嘉峪关人，甘肃钢铁职业技术学院，助理讲师，主要从事焊接教学。
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