自从Ȁ光问世，Z开始研I如何把Ȁ光作为工hҎ(gu)料进行加工。早在上个世U?0q代Q汽车工业就开始尝试用Ȁ光来q行材料加工。在工业上第一个用Ȁ光进行塑料焊接实际应用的?998qMarquardt公司用半gȀ光器扚w刉电(sh)子汽车钥匙，黑色聚合?PA)材料的钥匙盖子被焊接到同h黑色但对Ȁ光L镉K明的PA钥匙壳上?
Ҏ(gu)分子l构塑料可分ZU：热塑材料Q热固材料和合成胶。目前对热塑材料Ȁ光焊接的研究和应用比较多Q下面我们就从三个方面简单讲q针对热塑材料的Ȁ光焊接技术和研究q展?
一.Ȁ光焊接的程和方?
Ȁ光对热塑材料的焊接主要是采用Ȁ光透射焊接的方法。此Ҏ(gu)对被焊接的两U材料性质有一定的要求Q也是上面的热塑层寚w用的Ȁ光L长是透明的，而下面的热塑层能吸收Ȁ光能量。激光束透过透明的上层材料到达下层材料，下层材料的表面因吸收Ȁ光能量而熔化，此时在一定的压力下两U材料通过分子联接而被焊接在一赗由于激光是非机械接触的聚焦在下层材料的表面Q激光引L(fng)热效应是局域的Q所以此Ҏ(gu)可避免对被焊接材料的机械和热损伤。目前热塑材料d工的20%左右是基于激光焊接的?
轮廓焊接是最单，目前使用最q的焊接程。在焊接时激光束通过光学pȝ和振镜在被焊接的物体上移动或者激光束静止而被焊接物体Ud。激光与被焊接物体之间的怺作用旉取决于光束焦点尺寸和Ud速度Q既而媄响焊接时间和效果。轮廓焊接是一U非常灵zȝ焊接程Q可实现复杂的三l焊接，在包装行业里有广泛的应用?
掩模焊接是一U借助掩模Q基于轮廓焊接或着同步焊接Ҏ(gu)的流E，其原理与芯片刉上的光L术相伹{这U流E主要用在复杂的几何焊接图案上Q最接~宽度大?00μm。掩模往往是由薄片或金属化的玻璃制成。由于制作掩模比较繁琐，所做的掩模只针对一个焊接几何图案，所以掩模焊接往往~Z灉|性，但适合大批量的焊接加工?
准同步焊接是一U把轮廓焊接和同步焊接结合v来的程。激光束通过振镜以极快的最高达10m/s的速度在焊~上Udq且多次重复扫描Q得整个焊接区域同时熔化，效果与同步焊接相伹{通过同步熔化q程使得准同步焊接和同步焊接Ҏ(gu)一样适合于具有大~隙的两个相邻部件的搭桥焊接?
在同步焊接中Ȁ光束同时照射焊接区域Q从而明昑և了焊接处理旉Qƈ允许搭桥焊接h大缝隙的两个盔R部g。与轮廓焊接相比׃更长的激光作用时间通过同步焊接Ҏ(gu)焊接的部位更加牢靠?
?焊接塑料的颜?
Ȁ光塑料焊接其中的一个研I课题就是两个被焊接部g的颜色搭配，q是由所采用的激光透射焊接的原理所军_的。下图显CZ因材料颜色的不同而造成的焊接难易程度。首先成功实现的是透明艜y黑色材料的Ȁ光焊接。除此之外黑艜y黑色材料的焊接也已q泛使用?
׃l成塑料的高分子的本怔吸收带通常位于紫外和远U外区域Q所以最初只有CO2Ȁ光器被用于激光焊接的研究。但是通过搀杂和d色素可极大地改变塑料的光学吸收特性，从而塑料在可见光和近U外区域的吸收大大增强，由原本激光透明的材料变成激光吸收材料，q样传统的Nd:YAGZȀ光器(1064nm和倍频532nm)和大功率GaAs半导体激光器(800nm-1000nm)以及新型光纤Ȁ光器都可以被用作Ȁ光焊接的光源。色素搀杂同时也改变了原来塑料焊接的Ҏ(gu)和参数Q之更适合于某U特D应用?
?被焊接材料的搭配
与材料颜色搭配几乎同时进行研I的是焊接材料的搭配。目前在工业上采用激光焊接的材料大部分是热塑材料(Thermoplastic,TP)Q构成TP–TP焊接。由于采用的Ȁ光透射焊接是非接触性的Q所以这些热塑材料也可以与其它材料焊接到一P比如同样h热塑性的合成胶(ThermoplasticElastomer,TPE)。具有热塑性的合成胶因ؓ同时h热塑材料的热塑性和合成胶的弹性和伸羃性，而它的焊接处理温度和冷却旉{参数又与热塑材料非常相|所以用Ȁ光透射焊接的方法可Ҏ(gu)实现TP–TPE焊接。由于TPE的手感和摩擦性好Q所以TP–TPE焊接在汽车工业上的第一个应用就是制造汽车方向盘。此外，TPE和TPE也可通过Ȁ光透射焊接的方法被焊接CPl成TPE–TPE焊接?
目前材料搭配研究的一个最新方向是实现塑料与金属和陶瓷材料的激光焊接。比如说塑料通过金属被激光间接地加热Q接触面熔化Q然后包围金属，和金属组成一个非常牢固的联接?
