【摘要】
掩膜激光焊接是一種高精度的塑料連接技術，利用激光束透過特定圖案的掩膜，選擇性加熱焊接區域，實現局部熔接。該技術結合了激光的高能量密度與掩膜的圖形化控制，適用于微小、復雜結構的焊接需求，尤其適合電子、醫療及汽車行業的高標準應用。
掩膜激光焊接是一種高精度的塑料連接技術，利用激光束透過特定圖案的掩膜，選擇性加熱焊接區域，實現局部熔接。該技術結合了激光的高能量密度與掩膜的圖形化控制，適用于微小、復雜結構的焊接需求，尤其適合電子、醫療及汽車行業的高標準應用。
掩膜定位：在待焊接塑料件的上層放置掩膜（通常為金屬或耐高溫材料），掩膜上刻有與焊接路徑匹配的開口。
激光照射：激光束透過掩膜開口，照射至下層塑料（下層需具備激光吸收能力）。
熱熔結合：下層材料吸收激光能量并熔化，通過熱傳導使上層接觸面同步熔融，冷卻后形成高強度焊縫。
該工藝的關鍵在于材料的光學匹配性：上層需透射激光，下層需吸收激光，以確保能量高效轉化。
掩膜激光焊接對塑料的光學特性有嚴格要求，通常采用透射層+吸收層的組合：
需對激光（常用808nm、940nm近紅外波長）具有高透光率（>50%），典型材料包括：
聚碳酸酯（PC）：高透光、耐沖擊，適用于電子外殼、光學組件。
聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）：優異的透光性，常用于醫療設備、傳感器。
透明ABS：成本較低，適合消費電子產品。
半透明TPU、PA6/PA66：需優化激光參數，適用于柔性或耐高溫部件。
需含有激光吸收劑（如炭黑、紅外吸收染料），或本身為深色材料：
炭黑填充ABS、PC：廣泛用于汽車和電子部件。
黑色尼龍（PA6/PA66）：耐高溫、高強度，適合引擎艙組件。
改性PP、PPS：添加吸收劑后可焊接，適用于耐化學腐蝕場景。
注意：材料組合需通過透光率和吸收率測試，以確保焊接質量。
優勢 | 說明 |
高精度焊接 | 可焊接微米級復雜圖案（如微型傳感器、生物芯片）。 |
非接觸工藝 | 無機械應力，避免損傷精密部件。 |
清潔環保 | 無粉塵、無粘合劑，符合醫療及食品級要求。 |
高效可控 | 激光參數（功率、速度）可調，適應不同材料厚度。 |
液體導管、血液濾芯、微流控芯片的密封焊接。
要求無菌、無顆粒殘留，掩膜焊接可滿足高潔凈標準。
車燈組件、傳感器外殼、電池密封件。
耐高溫、防滲漏，適合嚴苛環境。
智能穿戴設備、耳機殼體、微型揚聲器封裝。
實現美觀無縫焊接，提升產品質感。
掩膜設計：開口尺寸需匹配激光光斑，避免能量損失或熱損傷。
參數調試：優化激光功率、掃描速度，防止材料碳化或焊接不牢。
材料預處理：對于低吸收率塑料（如白色PP），可噴涂紅外吸收涂層。
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