激光恒温锡焊

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解密塑料激光焊:976nm与2μm波长的深度解析

日期:2025-11-28    作者:松盛激光    来源:whlaser.cn    点击数:

在精密制造领域,激光塑料焊接以其非接触、精度高、热影响区小等优点,广泛应用于汽车、医疗、电子和消费品行业。然而,面对不同的激光波长,如何为特定项目做出最佳选择,是许多工程师面临的关键问题。其中,976nm(属于近红外波段)和2μm(中红外波段)是两种最具代表性的技术路线。松盛光电将深入探讨两者的原理、差异与应用场景,为您提供清晰的选型依据。

一、核心原理:截然不同的能量转化方式

 

理解两者工作原理的差异,是做出正确选择的第一步。

 

二、全面对比:976nm与2μm激光系统

 

下表通过对两种激光波长的工作原理,对材料要求,适用材料,主要应用,关键优势,主要局限来直观地展示了两种技术方案的核心特性。

三、如何选择:基于材料与应用的决策路径

 

选择哪种波长,并非一个简单的优劣判断题,而是一个基于项目需求的系统决策过程。您可以遵循以下路径:

 

1.首先,审视您的材料

 

情况A:材料为深色或不透明,且可添加吸收剂

 

如果您的产品是传统的深色塑料(如黑色PP、ABS),或者您可以在设计阶段自由地在下层部件中添加吸收剂,那么976nm系统是成熟且经济的选择。其广泛的工业应用基础意味着技术风险和集成成本都相对较低。

 

情况B:材料为透明、白色或浅色,且不允许添加杂质

 

如果您的产品是透明的(如PC或PMMA血袋、微流控芯片),或是浅色/白色组合,添加碳黑会破坏美观或功能。在这种情况下,2μm激光系统是唯一且理想的选择,因为它直接利用了材料自身的物理特性。

 

2.其次,考虑最终产品的应用领域

 

医疗与食品级应用:对于植入式器械、药物包装、血袋、微流控芯片等,任何添加剂都可能引发生物相容性或化学污染风险。2μm激光焊接提供的“无添加剂”洁净焊缝是此类应用的强制性要求。

 

汽车与通用电子:对于传感器外壳、车灯、电子连接器等,焊接强度和密封性是首要目标,外观要求相对宽松。成熟的976nm系统在成本和工艺稳定性上往往更具优势。

 

3.最后,关注焊接质量与潜在挑战

 

使用976nm系统时,需要精心设计上下层材料的颜色和透光性组合,确保上层有足够的激光透过率,下层有充分的吸收率。

 

使用2μm系统时,必须警惕“通体吸收”现象。这意味着激光能量在到达焊接界面之前,会部分被塑料本体吸收,可能导致材料内部受热。如果工艺参数(如功率、速度)控制不当,可能会形成较大的热影响区,引起部件变形或产生微裂纹。因此,通常需要配合实时温度监控系统,进行精确的工艺控制。

 

松盛光电激光塑料焊接的主要优势:

976nm激光焊接头(图左)2um塑料焊接头(图右)

1)利用高能量密度的激光热源,实现塑料接合面温度的最佳化,以保证塑料激光焊接过程的高速度和高精度化。

 

2)通过激光束形状和尺寸的变化,可以将热影响区和接合区域控制到很小的程度。焊接区域的外表面看不到焊接形成的痕迹,也看不到由焊接所形成的损伤。

 

3)976nm/2μm多波段焊接头可选,自带CCD同轴测温接口,可实时监测焊点恒温焊接。

 

4)对零部件的形状和尺寸没有限制,使零部件的设计自由度有一个飞跃性的提高。

 

5)焊接过程中没有震动,对于电子元件、医疗器械等震动敏感的零部件来说是非常有利的。

 

6)非接触加工(连接的零部件和热源没有物理性的接触),容易维持医疗及食品器械等的卫生安全。

 

7)激光光束传送自由度高,容易实现自动化。

 

四、结论总结

 

976nm与2μm激光焊接技术,是面向不同战场的两把利剑,并无绝对的高下之分。

 

976nm激光是通用工业领域的功勋老兵,技术成熟,在允许使用吸收剂的场合,它以出色的性价比和可靠性胜任。

 

2μm激光则是高端透明与洁净领域的特种兵,它解决了传统方法无法逾越的技术瓶颈,为医疗、生命科学和高端包装等行业提供了无可替代的解决方案。

 

在进行选型时,请务必从“材料特性”和“终端应用”这两个根本点出发,结合对焊接质量的终极要求,做出最明智的决策。通过理解这两种技术的核心机理与应用边界,您将能更好地驾驭激光塑料焊接这一精密制造利器。如果您也有激光塑料焊接需求,欢迎联系我们打样交流!