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用于塑料激光焊接的Er:YAG脉冲激光器

一、成果简介

塑料激光焊接技术是通过激光产生高温溶解,对两件产品进行固定的技术。塑料激光焊接技术主要用于连接敏感性的塑料制品,例如 PCB 电路板、精密塑料零件电子感应器、真空塑料制品,以及无菌医疗器械等要求密封及洁净度高的塑料制品。塑料激光焊接的优点是:焊接速度快,适用于精密器件焊接;能产生真空密封结构,防水防尘;焊接牢固,能够制造出超过原材料强度的焊接缝;焊接过程中树脂降解少,热损坏和热变形小,无飞边,焊缝严密,没有残渣。目前已有的塑料激光焊接采用的是10.6μm 的CO2激光器、1064nm的Nd:YAG激光器的和808nm的半导体激光器。但是对于某些材料如聚合物, 对1μm或0.8μm的光吸收太少,而对10μm或紫外线(UV)的吸收太强, 1.645μm是更合适的激光波段。此外, 1.645μm属于人眼安全波长,相对其它波长对人眼更安全(视网膜安全)。1.645μm激光器的应用包括透明塑料焊接,塑料面板的嵌入式或多层打标以及精密的聚合物薄膜焊接和切割。许多塑料材料在可见光中本质上是透明的,在1μm左右也有很高的透射率,但是在1.6μm附近的波长却没有。比如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),聚碳酸酯(PC),环烯烃共聚物(COC)和丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS),这四种不同类型的透明塑料透射光谱显示在1.645μm附近有很强的吸收峰,可以形成更好的焊接。

二、应用领域

可用于制作PCB电路板、精密塑料零件电子感应器、真空塑料制品,以及无菌医疗器械等要求密封及洁净度高的塑料制品。

三、市场前景

2017年,国内塑料激光焊接设备的市场约3.7亿,其中70%是进口设备。2018年后国内激光企业开始崛起,国内市场份额不断得以提升,目前占据约40%的市场份额。但是国内塑料激光焊接设备企业主要采用的还是进口的激光器,如美国IPG公司的光纤激光器,德国DILAS、美国、QPC等公司的激光器。因此国产激光器可以体现更高价格优势和更低运维成本,可以为设备厂商更强竞争力,具有较大的市场应用前景和发展潜力。

四、知识产权

1、知识产权为im电竞APP(中国)单独持有;

2、本项目已授权发明专利3项。

五、合作方式

合作开发或其它方式。

六、对接方式

(1)合作意向方联系im电竞APP(中国);

(2)im电竞APP(中国)沟通了解意向方情况;

(3)会同成果完成团队与意向方共同研讨合作方案。

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