塑料激光焊接是一种利用高能量密度的激光束作为热源的焊接方法。其基本原理是将两个待焊接塑料零部件加压力夹在一起，然后将一束短波红外区的激光定向到待粘结的部位。激光束通过上层透光材料，被下层材料吸收，激光能量被吸收后转换为热能，使得两层材料熔化并结合。同时，由于材料本身的热膨胀扩张产生内部压力，与外部压力共同作用确保两部分坚固焊接。下面由万众激光为您揭秘塑料激光焊接对塑料材料的具体要求

在热作用区内的材料，要求对激光光波的吸收性好。一般向热作用区塑料中添加吸收剂可以达到目的。常见的理想吸收剂是炭黑，炭黑能够将红外波长的激光能量基本全部吸收，大大提高塑料的热吸收效果，使热作用区的材料熔化更快、效果更好。不过，用炭黑作吸收剂会使激光焊接焊缝颜色变深，与母材颜色不同。一些其他颜色的染料也能够起到吸收光波的效果，如英国焊接学会研制出的一种对可见光透明的染料，用这种染料作吸收剂，可以得到透明的塑料焊缝。

非热作用区部分的材料，则要求对光波的透过性好，尤其在对两件薄塑料件进行叠焊时更是如此。例如，在激光透射焊接中，上层塑料焊接件为透光材料，需要对激光具有较高透过率，而下层焊接件为吸光材料，需要对激光有较高吸收率。当上层透光材料对激光的透过率高于 50%，下层吸光材料透过率低于 20% 时，激光塑料焊接会获得较好的结果。

对于不同类型的塑料材料，厚度对激光穿透有不同的影响。如果使用半晶材料作为激光穿透层，一般来讲焊接区域的穿透层塑料的设计厚度不要超过 2mm。这是因为半晶材料中的结晶颗粒会对激光穿透产生折射与反射，影响激光的穿透率。而且玻纤的加入对于激光穿透有一定的影响，加入的玻纤百分比越多，激光穿透层的塑料设计厚度要尽量小。而如果是使用无定形材料，其厚度没有特定的要求。

塑料的颜色对焊接有很大影响。对于下层材料，如果塑料的颜色对所用波长的激光吸收性能不好，可以加入吸光剂。对于上层材料颜色的加入会对激光穿透产生影响。一般的有颜色的塑料中，由于应用要求不透明性，塑料中加入的色粉都是无机色粉，这些颗粒会影响激光的穿透率，从而影响焊接性能。彩色塑料的激光焊接要求上层塑料特殊配色，因此，在实际应用中，需要尽量避免使用彩色的塑料进行激光焊接。实现透明 / 黑色塑料的激光焊接比较容易，其次是黑色 / 黑色塑料，但是对于透明 / 透明塑料和白色 / 白色塑料的激光焊接会比较难。对于透明和透明塑料的焊接，可以选择合适的激光波长或添加吸光剂等方式来融化焊缝塑料达到焊接的目的。

激光焊接同样受到两种聚合物相容性及熔融温度差异的影响，两者相容性越好或熔融温度越接近，越容易进行激光焊接工艺，并获得更高质量的焊接强度。如图所示，PC/ABS 与 PMMA 或 PC、PC 与 PBT、ABS 与 PBT 都可以很好地进行焊接。当吸收层聚合物将激光能量转化为热能发生熔融时，体积会发生膨胀，因此有必要在上下两层间通过夹具施加一定的夹持力以避免焊接界面因膨胀变形。不仅如此，夹持力同时确保热能在两层间更好地进行传导，保证两种聚合物能够同时熔融从而获得更高的焊接强度。另外，在激光焊接工艺的选择上，激光器功率过高或焊接时间过长容易造成材料熔融过度导致降解，为达到理想的焊接质量应该选择合适的激光功率、扫描速度及焊接时间。