1. 什么是激光吸收涂料？
激光吸收涂料是一种以溶剂为载体的材料。当涂料涂在塑料上时，溶剂迅速挥发，一层薄薄的均匀的红外吸收材料就会沉积在塑料表面。该涂层能够有效地将激光转换为热能，使得上下基材能够进行激光焊接。涂料可用在各种颜色的大多数塑料的激光焊接中，只要求上层基材透明，上下基材可以都是无色透明，下层基材还可以是白色。
激光吸收涂料
2. 什么是激光吸收树脂
激光吸收树脂，是在树脂加入添加剂，这种添加剂的种类是由聚合物相容性、颜色要求和激光焊接波长决定。这种合成树脂可以吸收800至1064纳米范围内的特定波长。添加剂保证了树脂仍具有透明的外观，但会增加一点轻微色彩，这个轻微色彩可以纠正。激光吸收树脂非常适合于颜色透明和浅色不透明的塑料焊接，以及尺寸较小但是焊接区域较大零件焊接。
激光吸收树脂
3. 炭黑 VS 吸收涂料 VS 吸收树脂
塑料激光焊接是使用一束高密度的近红外(NIR)能量，穿过激光/红外透射的上层基材，到达下层可吸收激光/红外的下层基材。激光束在焊接筋位置被吸收，局部加热，后形成强大且密封的焊接性能。激光焊接使用的热量极小，即热影响区域小，因此焊缝处残留的机械应力小。
与其它塑料焊接工艺相比，激光焊接具有许多优点：
- 无振动，所以不会对零件造成振动损伤或产生颗粒污染物。
- 焊接强度高，与热板焊接和超声波焊接相比相当或者更好。
- 焊接速度较快，可以对三维轮廓焊线的进行焊接。
- 模具相对简单，换模方便，容易切换到其它产品的焊接。
- 工艺参数可精确控制，热输入低，降低了热变形的风险。
这一焊接过程中，下层基材要将激光能量转换成热量。传统的方法，是在下层基材中增加炭黑。使用碳黑的主要缺点是，下层基材只能是黑色或深色不透明。除了使用炭黑，还有激光吸收涂层或激光吸收树脂可供选择。这给设计师们提供更多的颜色选择和设计灵活性。
使用炭黑进行激光焊接可以追溯到1985年。当时炭黑被用于焊接引擎盖下的汽车部件，如歧管、液体容器、电子产品外壳等。如今，炭黑还是应用普遍。它是一种高效和廉价吸收剂。炭黑赋予了材料黑色，因此对外观颜色要求高的应用无法使用。一般在基材中需要添加高达0.50%至1.00%炭黑。
激光吸收涂层可用于半导体激光器940nm到1064nm范围内的激光能量吸收。
当涂层涂在塑料上时，一层薄薄的均匀的红外吸收材料就会沉积在塑料表面。由于大多数塑料不吸收红外能量，因此只有在激光照射到的涂覆层区域才会熔化并形成焊缝。涂料是低粘度的溶剂型液体。溶剂作为载体，会迅速蒸发，于是在焊接界面处形成可吸收激光的膜。
激光吸收涂料可以通过各种方法喷涂在基材表面，例如利用针尖点药、Microsolenoid或喷雾等方法。方法选择是由工艺速度要求、表面几何形状和涂覆面积决定的。针尖点药是将涂料分配在指定区域的最佳方法，特别适合于焊线在槽内的设计，能够自然容纳涂料。这种方法在完全平坦的表面上不那么好用，因为那里的涂料容易散开。Microsolenoid点药是一种非接触式的方法，可以适应不规则的表面，也适合于非常平坦的表面。喷雾是涂抹大而平的表面和管道的最佳方法。
涂料分配设备
对于无色透明件的塑料激光焊接，使用激光吸收涂层是理想的方法。例如医疗行业的过滤器、容器、套管和微流体芯片的激光焊接。使用涂层还可以焊接不透明的材料，例如白色塑料，提供了无限的颜色选择的灵活性。这类涂层可以满足生物相容性和细胞毒性测试的要求。不过需要注意的是，即使在适当的储存条件下，涂层的保质期也只有6个月。
除涂料外，还有另外的一种选择——激光吸收树脂。在树脂加入添加剂，这种添加剂的种类是由聚合物相容性、颜色要求和激光焊接波长决定。这种合成树脂可以吸收800至1064纳米范围内的特定波长。添加剂保证了树脂仍具有透明的外观，但会增加一点轻微色彩，这个轻微色彩可以纠正。
激光吸收树脂非常适合于颜色透明和浅色不透明的塑料焊接，以及尺寸较小但是焊接区域较大零件焊接。例如电子产品的外壳，医疗设备、流体容器等。这类树脂是高度透明的，可以搭配多种颜色。与涂料不同的是，它们不需要增加一道涂抹工艺。然而，如果使用不当，它们确实会给材料带来轻微的着色，并且会受到热降解的影响。
4. 总结
炭黑经济有效，但存在外观美学问题。吸收涂层可焊接透明件，但需要增加涂料涂抹工艺。激光吸收树脂不需要增加工艺，又赋予产品丰富的颜色，但是对于零件大但是焊接区域小的产品，并不经济。
最终决定使用哪种激光吸收介质，决定于具体应用。每种方法都有其优缺点(见下表)。
