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プラスチックのレーザー透過溶接

1980
ポリマー技術における熱可塑性プラスチック部品のレーザー透過溶接プロセス。.

(画像はイメージです)

レーザー透過溶接により、重なり合った2つの部材を接合します。 熱可塑性樹脂 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 fuses the molten layers, and upon cooling, a strong, clean weld is formed. This 方法 精密で非接触式であり、熱の発生も最小限です。 ストレス または微粒子汚染。

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。
  • understanding of optical properties of polymers (transmission, absorption, scattering)
  • 工業用ダイオードレーザーおよびNd:YAGレーザーの開発
  • advances in computer numerical control (CNC) for precise motion control

アプリケーション

  • medical devices (microfluidic chips, catheters)
  • 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

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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
1975-06-01
1980
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(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。)

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