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プラスチックのレーザー透過溶接

1980
Laser transmission welding process of thermoplastic components in polymer technology.

(画像はイメージです)

Laser transmission welding joins two overlapping thermoplastic parts by passing a laser beam through a laser-transmissive upper part to a laser-absorbent lower part. The absorbed laser energy heats and melts the interface. Clamping プレッシャー 溶融層が融合し、冷却されると、強固で綺麗な溶接部が形成される。この方法は精密で非接触であり、熱損失も最小限に抑えられる。 ストレス または微粒子汚染の可能性もある。吸収率はポリマーの種類によって異なるため、レーザーパラメータを設定する前に、簡単なプラスチック識別テストを行うことをお勧めします。

This technique relies on the different optical properties of the two plastics being joined. The upper layer must be transparent or translucent to the specific laser wavelength (e.g., near-infrared from a diode or Nd:YAG laser), while the lower layer must contain an absorbent additive, often carbon black or specialized dyes, to convert light energy into heat. The process is highly controllable, allowing for precise weld paths defined by the laser’s movement via robotics or scanner optics. The clamping force is critical to ensure good thermal contact and to forge the weld as the interface melts. This method produces aesthetically pleasing welds with no flash or particulate generation, making it ideal for medical and electronic applications where cleanliness is paramount.

溶接方法には、輪郭溶接(パスをトレースする方式)、準同時溶接(パスを高速で複数回スキャンする方式)、同時溶接(複数のビームまたはマスクを使用する方式)など、さまざまなバリエーションがあり、それぞれ速度、柔軟性、および装置コストのトレードオフが存在します。溶接の成否は、材料の適合性、吸収添加剤の濃度、レーザー出力、溶接速度、およびクランプ圧力に依存します。

UNESCO Nomenclature: 3322
ポリマー技術

タイプ

物理的プロセス

混乱

実質的な

使用法

広く普及している

前駆物質

  • 1960年にセオドア・マイマンによってレーザーが発明された。
  • ポリマーの光学的特性(透過、吸収、 散乱)
  • 工業用ダイオードレーザーおよびNd:YAGレーザーの開発
  • コンピュータの進歩 数値制御 (CNC)精密な動作制御

アプリケーション

  • 医療機器(マイクロ流体 チップ、カテーテル)
  • 自動車用センサーおよび電子機器筐体
  • 民生用電子機器(シーリング装置ハウジング)
  • パッケージの気密シール
  • 繊細な部品や複雑な形状の部品の接合

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

  • development of clear-on-clear laser welding using specialized absorbers that are transparent in the visible spectrum
  • globular welding for creating 3d weld seams on complex geometries
  • integration of galvo scanners for high-speed, programmable weld paths
  • in-line process monitoring using pyrometers or cameras to ensure weld quality
  • laser welding of fiber-reinforced thermoplastic composites
  • use of tunable lasers to match the absorption peaks of specific polymers without additives
  • hybrid laser-ultrasonic welding for improved energy delivery
  • creation of embedded conductive traces by laser-welding plastics with conductive additives
  • laser welding for sealing flexible battery pouches
  • through-transmission welding of multi-layer films for advanced packaging
関連キーワード:レーザー溶接、プラスチック溶接、レーザー透過溶接、熱可塑性樹脂、ポリマー接合、ダイオードレーザー、Nd:YAG、透明から不透明への溶接、気密シール、マイクロ流体。

歴史的背景

プラスチックのレーザー透過溶接

1978
1980
1980
1980
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1980
1980
1975-06-01
1980
1980
1980
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1980
1980
1980

(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

10年目 周年

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