[发明专利]不透光塑料的激光焊接方法

权利要求书

1.不透光塑料的激光焊接方法，其特征在于，分别在两待焊接的不透光塑料工件的对接处开设坡口，在所述坡口内填充透光材料形成透光材料层；通过压紧件将透光材料压紧在坡口内，并将激光光束穿透所述透光材料层入射到不透光塑料工件与所述透光材料层之间形成的接触焊接面，使得不透光塑料工件在接触焊接面处吸收激光能量后开始熔化，并经过所述压紧件加压冷却后，两所述不透光塑料工件与所述透光材料层连为一体；所述激光光束由激光器发出，所述压紧件上至少具有一反射面，所述反射面至少有一处具有透光区，改变所述激光器和所述压紧件在水平面上的相对位置，使所述激光器出射的激光光束选择性地移入或移开所述反射面的透光区，当所述激光器出射的激光光束移入所述反射面的透光区时，所述激光光束竖直透过所述透光区入射所述坡口的底部区域；当所述激光器出射的激光光束移开所述反射面的透光区时，所述激光光束在所述反射面的反射下倾斜穿透所述透光材料层入射所述坡口的侧面区域。

2.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，所述不透光塑料工件的材质为聚乙烯、聚丙烯或聚甲醛。

3.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，两所述不透光塑料工件之间的坡口呈方形或呈喇叭状。

4.根据权利要求1-3任一项所述的激光焊接方法，其特征在于，通过调节激光器使光斑的照射面可覆盖所述坡口相对焊接轨迹的横向宽度。

5.根据权利要求4所述的激光焊接方法，其特征在于，所述压紧件由透光的PMMA板制作而成。

6.根据权利要求4所述的激光焊接方法，其特征在于，所述压紧件由对激光光束透明的板材制成，并于所述板材的一侧设置激光全反射膜，以形成所述反射面。

7.根据权利要求6所述的激光焊接方法，其特征在于，所述压紧件具有上下相对的第一表面与第二表面，所述反射面形成于所述第一表面与所述第二表面之间，激光光束对两待焊接的不透光塑料工件进行焊接时，第二表面压在所述透光材料层上并沿两待焊接的不透光塑料工件之间的对接缝移动。

8.根据权利要求7所述的激光焊接方法，其特征在于，所述激光光束未经反射时，其焦点f₁保持在距离所述压紧件的第二表面下方d₂处，所述坡口的侧面区域包括倾斜的接触焊接面，所述倾斜的接触焊接面相对所述坡口的底面区域倾斜设置，所述透光材料层在沿倾斜的接触焊接面上填料的厚度为d，d等于d₂，将所述激光器出射的激光光束移至所述反射面的透光区以外的区域，使得所述激光光束在所述反射面的反射下聚焦于所述倾斜的接触焊接面，使所述激光器相对所述压紧件的反射面横向平移。

9.根据权利要求8所述的激光焊接方法，其特征在于，所述反射面相对于水平面的倾斜角度呈锐角α，且α大于45°。

10.根据权利要求9所述的激光焊接方法，其特征在于，所述倾斜的接触焊接面与水平面的夹角β等于2倍的α。