[发明专利]一种透明塑料薄膜的激光焊接方法

说明书

本发明公开了一种透明塑料薄膜的激光焊接方法，包括以下步骤：(1)提供金属片、待焊接的第一塑料薄膜和第二塑料薄膜；(2)在金属片的一表面涂覆激光吸收剂，并对其进行干燥；(3)待激光吸收剂完全凝固之后，将待焊接的第一塑料薄膜、第二塑料薄膜以及干燥后的金属片依次叠放在夹具内；(4)对夹具施加夹紧力，使得第一塑料薄膜、第二塑料薄膜、金属片固定住；(5)启动激光器，激光器产生的激光光束在金属片上完成光热转化，生成的热量将第一塑料薄膜和第二塑料薄膜融化形成连续焊缝；(6)对夹具进行控温。本发明能够快速高效的完成光热转化；能够形成稳定焊接接头；夹具上设置有控温循环流道，提高焊接质量；焊接件绿色环保。

技术领域

本发明涉及薄膜焊接技术领域，尤其涉及一种透明塑料薄膜的激光焊接方法。

背景技术

目前塑料薄膜在食品包装、医疗器械以及化工等领域具有广泛的应用，但是由于受到塑料薄膜厚度(＜0.5mm)的限制，常见的振动摩擦焊和超声波焊等焊接技术制备的焊接件普遍存在熔深大和熔池分布不均匀的缺陷，这些缺陷将导致焊接产品连接质量不稳定、外观质量差等问题。对于成型温度高、热稳定性强的塑料薄膜(如聚芳砜、聚四氟乙烯等)，由于分子链中具有苯环等刚性侧基，流动性较差，通常相关材料的焊接工艺区间较窄，这导致焊接工艺复杂而且调控难度大，因此焊接件内部存在诸多缺陷。

目前常用的塑料薄膜连接方法为化学粘合和热板焊，粘合剂的使用引入化学物质，降低了产品的绿色环保性。热板焊接技术适用于大尺寸的器件，难以实现小尺寸部件对特定位置的精准焊接。激光透射焊接技术虽然具有效率高，焊接件残余应力小，焊接质量稳定以及作用位置精准的优势，但是激光透射焊接透明塑料薄膜过程中存在的问题如下：(1)高透光率特征，极大地限制了激光的光热转化效率；(2)激光透射焊接过程中小的薄膜厚度极易导致熔池的深度超过薄膜厚度，进而导致焊接制品表面质量差；(3)对于具有较高成型温度和热稳定性的聚合物，焊接过程中存在可加工温度区间窄，焊接过程调控难度大。

发明内容

针对现有技术不足，本发明的目的在于提供一种透明塑料薄膜的激光焊接方法。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种透明塑料薄膜的激光焊接方法，包括以下步骤：

(1)提供金属片、待焊接的第一塑料薄膜和第二塑料薄膜；

(2)在金属片的一表面涂覆激光吸收剂，并对其进行干燥；

(3)待激光吸收剂完全凝固之后，将待焊接的第一塑料薄膜、第二塑料薄膜以及干燥后的金属片依次叠放在夹具内；

(4)对夹具施加夹紧力，使得第一塑料薄膜、第二塑料薄膜、金属片固定住；

(5)启动激光器，激光器产生的激光光束在金属片上完成光热转化，生成的热量将第一塑料薄膜和第二塑料薄膜融化形成连续焊缝；

(6)对夹具进行控温。

作为本发明的进一步改进，所述步骤(1)中，金属片的材质为铜或铝。

作为本发明的进一步改进，所述金属片的厚度为0.1mm～0.3mm。

作为本发明的进一步改进，在所述步骤(1)之后、所述步骤(2)之前，对待焊接的第一塑料薄膜和第二塑料薄膜进行干燥，干燥温度为50℃～70℃，干燥时间为6h～8h。

作为本发明的进一步改进，所述步骤(2)中，激光吸收剂为有色染料或有机涂层。

作为本发明的进一步改进，所述步骤(2)中，对涂覆有激光吸收剂的金属片进行干燥，干燥温度为50℃～70℃，干燥时间为3h～5h。

作为本发明的进一步改进，将涂覆有激光吸收剂的金属片放置到高温箱中进行干燥。