塑料激光焊接过程中如何选择吸收剂?
为了满足塑料激光焊接的要求，在塑料表面或塑料产物生产过程中添加一些激光吸收介质，使塑料可采用激光焊接，激光吸收介质常用的激光吸收树脂、吸收涂料、炭黑，那么如何吸收塑料激光焊接中的吸收剂呢?让我们来看看。
塑料激光焊接过程中如何选择吸收剂?
激光吸收涂层是一种以溶剂为载体的材料。能快速挥发，吸收材料粘附在塑料表面，有效吸收激光热能，满足塑料激光焊接的工艺要求。
吸收树脂是由聚合物相容性、颜色要求等因素决定的在树脂中添加添加剂。添加剂确保树脂仍有透明的外观，但会增加一点颜色，可以纠正。激光吸收树脂非常适合透明和浅色不透明的塑料焊接，以及较小但焊接区域较大的零件。
炭黑是我们生活中常见的物质，经济便宜，但不能用于外观颜色要求高的应用，尤其是医疗行业的设备。
在传统的塑料激光焊接技术中，上透明塑料材料和下基材应将激光能量转化为热量，并可在下基材中添加炭黑或其他介质，为设计师提供更多的颜色选择和设计灵活性。
在透明塑料激光焊接技术中，不采用上述方法，而是通过改变激光波长来满足塑料激光焊接要求，根据大量实验，天然无色塑料容易吸收红外波长从1.6耻尘到5耻尘以上，光束能量沉积在所有塑料(包括半晶体和无定形)的顶部几毫米。利用这一特点，可以焊接厚度不超过几毫米的塑料板，而无需添加剂。
结论：叁种激光添加介质各有优缺点，炭黑经济有效，但影响产物美观;吸收涂层可焊接透明部件，但需要增加涂层工艺;激光吸收树脂不需要增加工艺，给产物丰富的颜色，但对于零件大但焊接面积小的产物，不经济。每种方法都有其优缺点。
基于塑料材质的匹配性
1.?聚合物类型
通用塑料(如 PP、PE、PS)：
这类材料分子结构规整，结晶度高，对激光的透过率较高，需选择对特定激光波长(如 980nm、1064nm)吸收能力强的吸收剂，例如炭黑、有机颜料(如偶氮染料)。
炭黑：吸收效率高，但可能影响材料透明度，适用于对外观要求不高的部件。
有机颜料：颜色可选性多，透明度影响较小，但耐温性需匹配焊接温度(通常 180-280℃)。
工程塑料(如 PA、PC、POM)：
分子链中极性基团(如酯基、酰胺基)较多，对激光的吸收能力稍强，可选用纳米级金属氧化物(如 TiO?、Fe?O?)或专用激光吸收添加剂(如德国 BASF 的 IRgacure 系列)。
纳米 TiO?：粒径小(<100nm)，分散性好，对近红外光有一定吸收，且不影响材料力学性能。
特种塑料(如 PEEK、PI)：
耐高温，需选择高温稳定性好的吸收剂，如石墨烯纳米片、碳纳米管，既能高效吸收激光能量，又能保持材料的耐化学性和机械强度。
2.?材料透明度与颜色
透明塑料：需选择浅色或无色吸收剂(如有机染料、纳米陶瓷颗粒)，避免影响透光性，例如对 PC 材质，可选用波长选择性强的红外吸收染料(仅吸收激光波长，不影响可见光透过)。
有色塑料：可直接利用颜料的吸收特性，如黑色塑料中含有的炭黑本身就是高效吸收剂，无需额外添加;彩色塑料需确保吸收剂颜色与颜料兼容，避免发生色变。
吸收剂的波长吸收特性
吸收剂需在激光波长处有强吸收峰，例如：
炭黑在 980nm-1064nm 波长范围内吸收效率 > 90%，适合光纤激光;
花菁染料对 800-900nm 波长吸收显著，适用于半导体激光。
可通过紫外 - 可见 - 近红外光谱仪测试吸收剂的光谱曲线，确保与激光波长匹配。
