塑料激光焊接工艺和焊缝设计

焊缝设计

常见的焊缝设计有三种：

搭接设计（Lap Joints）；T筋设计（T Joint / Collapse Rib）；径向过盈设计（Radial Joint）。搭接设计这种类型的焊缝设计经常出现在微流体装置，小屏幕产品和纺织类应用上。

有时，也在零件表面做出小于0.1mm焊接筋。下图在微流体装置上使用的高度小于0.1mm焊接筋。T筋设计上图中A是激光束光斑尺寸，一般为0.5-4mm，大小可调。B是压板空间，应大于0.5mm。C是上层厚度，一般应小于3mm。厚度大小取决于材料和添加剂，例如，透明的PC厚度可达10mm仍可以焊接，PBT+30%玻纤，上层厚度应小于2mm。E是焊接距离，也叫做塌陷距离。一般塌陷距离设计在0.15-0.7mm之间，常见是0.3-0.4mm。

该设计类似超声波焊接的焊缝设计，有两点优势：

通过塌陷，克服零件尺寸误差，或者翘曲导致的焊接问题；通过监测塌陷距离，可判断焊接质量和稳定性。典型焊缝设计案例产品尺寸100mmx75mm，需要满足密封和无溢料的要求。焊缝设计如上图所示：筋宽度2-3mm，焊接深度0.3-0.4mm。

径向过盈设计要求内外零件过盈配合即可。过盈量应该在克服所有零件公差后，仍余有一定的干涉量。一般经验，过盈量是直径的1%-2%。例如，直径10毫米圆件应有0.01mm-0.02mm的干涉，才能得到好的焊接结果。零件设计

装配定位。防止错位导致外观不良，可在筋两侧设计定位凸台，如下图所示。也可以通过设计其它结构进行定位。零件设计中应考虑避免激光束被其余结构阻拦。同时，为了避免在零件表面反射，激光束应处于零件法线±15°区域内。

零维科技是目前国内产品较全，研究较深的激光焊接塑料研发生产厂家。公司激光焊接实验室可为客户提供材料和焊接工艺评估测试，加快客户的开发进程。公司也可根据客户要求量身定制各种改性工程塑料，满足各行各业需求。