激光焊接因其局部加热、精密加工、非接触性加热等优点被越来越广泛地应用在医疗器械的各个领域。

与其他常用的焊接技术相比，激光焊接技术几乎不产生焊渣和碎屑，而且焊接过程中不需要添加任何粘合剂，因而可在洁净室中完成整个焊接工作。激光焊接技术大大地促进了医疗器械的发展，比如有源植入式医疗器械的外壳封装、心脏支架的不透射线标记、耳垢防护器、球囊导管等均离不开激光焊接的使用。

1塑料激光焊接原理

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种焊接方法，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，使工件熔化，形成特定的熔池。如下图所示，激光束通过上层透光材料，然后被下层材料吸收，激光能量被吸收后转换为热能，由于两层材料被压在一起，热能从吸收层传导到透光层上，使得两层材料熔化并结合。

2塑料激光焊接工艺

塑料焊接过程中常用的是二极管激光器或半导体激光器。光束处于近红外区域，并且光束波长在～1,μm，可以通过光纤传输，在这个范围内的激光束可以被大多数的塑料所吸收。二极管激光焊接系统紧凑，并且激光器还可以达到更高级别的功率。激光的波长可以根据特殊要求来设计。半导体激光器的波长一般是～μm。半导体激光器投资成本小，体积小，效率高。

热塑性塑料包含无定形塑料和半晶性塑料。能够被激光焊接的塑料均属于热塑性塑料。理论上，所有热塑性塑料都能够被激光焊接。塑料激光焊接技术对被焊接塑料的要求为：在热作用区内的材料，要求对激光光波的吸收性好；不属于热作用区部分的材料，则要求对光波的透过性好，尤其在对两件薄塑料件进行叠焊时更是如此。一般向热作用区塑料中添加吸收剂可以达到目的。

吸收剂的应用是塑料激光焊接工艺中非常重要的工艺。塑料激光焊接的本质是将热作用区的待焊接塑料融化，随后冷却自然实现塑料件的接合。让塑料融化需要使塑料件吸收足够的激光能量。通常理想的吸收剂是碳黑，碳黑能够将红外波长的激光能量基本全部吸收，从而大大提高塑料的热吸收效果，使得热作用区的材料融化得更快、效果更好。一些其他颜色的染料，也能够起到相同的吸收光波的效果。

添加吸收剂的方法有三种：

一是直接向待焊接材料中渗入吸收剂，这样应该将渗过吸收剂的塑料件放在下面，而把没有渗吸收剂的塑料件放在上面，让激光光波通过；二是向塑料件待焊接的表面渗吸收剂，这样只有被渗透了吸收剂的一部分塑料将成为热作用区而被融化；三是在两块待焊接塑料件的接触处喷涂上或者印刷上吸收剂。

与金属焊接不同，塑料激光焊接需要的激光功率并不是越大越好。焊接激光功率越大，塑料件上的热作用区就越大、越深，将导致材料过热、变形、甚至损坏。应该根据需要融化的深度来选择激光功率。

塑料激光焊接的速度比较快，一般得到1mm厚焊缝的焊接速度可达20m/min；而采用高功率的CO2激光器焊接塑料薄膜，最高速度可以达到m/min。

3在医疗器械领域中的应用

随着塑料材料在医疗器械领域广泛应用，新型的塑料生产及加工工艺也层出不穷，激光焊接作为其中的一种，因其无污染、非接触性、无缝连接等优点受到该行业的广泛

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