在現代車輛上，無論是外裝飾件（如保險杠、擋泥板、車輪罩、導流板等）、內裝飾件（如儀表板、車門內板、副儀表板、雜物箱蓋、座椅、后護板 等），還是功能與結構件（油箱、散熱器水室、空濾器罩、風扇葉片等），到處都可以看到塑料制件的影子。塑料激光焊接技術對于汽車輕量化，降低成本，特別塑料零部件制造的轉型升級具有重要的戰略意義。面對汽車塑料焊接的需求市場，塑料激光焊接技術有著廣闊的市場前景。

塑料制品加工流程：配料、成型、機械加工、接合、修飾和裝配，難以實現一次注塑成型，基本需要有效的接合方法。異型、薄板產品、不同顏色/不同材質結合的產品必須焊接或粘接使其最終成型。塑料件接合效果是塑料制品的成敗關鍵，傳統接合方法以膠粘、熱熔焊接、摩擦焊接、超聲焊接為主，存在著嚴重的環境污染，噪聲污染等問題。

塑料激光透射焊接原理：最常用的激光焊接形式被稱為激光透射焊接，首先將兩個待焊接塑料零部件加壓力夾在一起，然后將一束短波紅外區的激光定向到待粘結的部位。激光束通過上層透光材料，然后被下層材料吸收，激光能量被吸收后轉換為熱能，由于兩層材料被壓在一起。熱能從吸收層傳導到透光層上，使得兩層材料熔化并結合。
 

圖1 塑料激光焊接經典原理圖

塑料激光焊接根據原理的不同可分為透射焊接與透明焊接，國內塑料激光焊接剛剛起步，尤其透明塑料激光焊接是塑料激光焊接的難點，仍停留在實驗研究階段，大多經過添加吸收劑進行焊接。

圖2 塑料激光焊接過程示意圖

同時由于材料本身的熱膨脹擴張產生內部壓力。內部壓力與外部壓力共同作用確保了兩部分的堅固焊接。

激光透射焊接樣板：上層試板為部分透光材料，下層試板為吸光材料

其實在之前我們也介紹了很多塑料激光焊接的文章，作為一種越來越受到產業鏈重視的技術，為何這兩年被特別多的提及？首先在環保被越來越重視的時代塑料激光焊接有很多優勢：

• 綠色環保，無有毒氣味和有害噪聲
• 焊縫美觀 、牢固 、不透氣不漏水 ，焊件表面完好無損
• 在焊接過程中樹脂降解少 、產生碎屑少 ，符合食品醫藥行業要求
• 與其他熔接方法比較 ，極大地減小了制品的振動應力和熱應力，不會損壞產品內部的電子元器件，或振塌產品薄壁
• 能夠將多種類不同的塑料材料焊接在一起
• 能夠焊接復雜輪廓結構（透明焊接需要根據產品結構分析）薄壁結構、薄料結構的產品
• 無刀具或工具損耗，只需要電源與氣源
   

激光焊接對比傳統焊接工藝
 
第二是工藝的成本大幅下降，激光焊接工藝最早是國外的企業如萊丹、樂普科、松下、必能信等進行應用推廣。而這幾年隨著設備成本，如激光器，激光成套設備，自動化設備價格的下降，越來越多的主機廠、零配件廠商考慮采用這種工藝。激光器如武漢的銳科，北京凱普林，激光成套設備如順德華焯、上海三束、華工激光以及帝耐激光等企業。

第三，激光焊接專用塑料也開始國產化。熱塑性塑料包含無定形塑料和半晶性塑料。能夠被激光焊接的塑料均屬于熱塑性塑料。理論上，所有熱塑性塑料都能夠被激光焊接。塑料激光焊接技術對被焊接塑料的要求為：在熱作用區內的材料，要求對激光光波的吸收性好；不屬于熱作用區部分的材料，則要求對光波的透過性好，尤其在對兩件薄塑料件進行疊焊時更是如此。一般向熱作用區塑料中添加吸收劑可以達到目的。

激光焊接也對材料提出了新的要求，要求材料能夠最高限度的讓激光光束穿過，以確保焊接部位得到足夠的能量。下面我們目前收集的一張激光焊接塑料企業表格：

除了杜邦、巴斯夫、朗盛、蘭蒂奇，國內如聚隆，錦湖日麗等企業都有相應的產品。

車用塑料的連接是其廣泛應用的關鍵環節，塑料焊接技術水平高低是衡量汽車生產技術水平及新材料開發水平的標志之一。采用激光焊接的方式更為經濟、簡單、快捷、可靠且適用于大批量生產，在汽車工業獲得了愈來愈廣泛的應用。

汽車儀表盤塑料激光焊接應用產品

汽車零配件塑料激光焊接應用產品
 

汽車車燈塑料激光焊接應用產品
 
歡迎加入艾邦激光焊接塑料討論群，主要有：汽車主機廠（上汽大眾、福特、現代、廣汽研究院、吉利、長安、通用、比亞迪、眾泰），材料改性企業（杜邦、巴斯夫、朗盛、科思創、寶理、南京聚隆、普利特、聚賽龍、旭化成），助劑（青島德達志成化工、默克光電材料、富麗彩科技），醫療器械（邁瑞、聯影醫療、WEGO）等激光行業粉絲。

文字編輯艾邦高分子，部分圖片來自萊丹、華焯激光等

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活動推薦：2019塑料激光焊接材料·工藝·裝備創新論壇（9月17日 蘇州）2019塑料激光焊接材料·工藝·裝備創新論壇
9月17日
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