激光焊接头实现了塑料和金属之间的紧密连接
塑料与金属连接技术
如今，在越来越多的工业应用中，激光头被认为是将塑料/复合材料直接焊接到金属上的替代解决方案。这种非接触式处理方法提供了最高的处理灵活性。
目前，汽车工业的驱动因素之一是如何制造轻型车辆而不增加成本或造成损害或影响性能，质量和安全性。例如，对于座椅结构，这主要包括使用更薄更坚固的钢。近年来，杂化材料的结构也得到了广泛的研究。这也适用于仅金属混合结构和由金属/塑料复合材料制成的部件结构。
这些混合材料结构的使用将带来许多不同的挑战，最明显的是如何将具有不同化学，机械和热性能的组成材料焊接在一起。目前，最传统的焊接头焊接塑料和金属材料的技术是粘接，机械焊接，包覆成型或这些技术的组合。此方法涉及大量装配操作，并可能产生设计约束。
在越来越多的工业应用中，激光头被认为是将塑料/复合材料直接焊接到金属上的替代解决方案。该方法不需要额外的液体/固体粘合剂或组装部件，并且与机械焊接头的复杂且昂贵的模具相比，激光头提供高了工艺的灵活性。
金属和塑料的激光头焊接，首先需要金属表面处理，通过在该区域中扫描激光并局部烧蚀材料，在金属表面上形成凹槽微结构。凹槽可以小到几微米宽，并且可以通过在相同区域上多次扫描激光来改变深度。在通过使用高频脉冲激光在金属表面上加工深槽之后，使用夹具压制金属和塑料，并且使用连续激光加热和熔化接头处的塑料以形成有效连接。
塑料和金属的连接效果
通过测试，各种热塑性塑料可以与不锈钢，铝合金，铜合金等连接。焊接后，破坏性拉伸试验焊缝不会脱落，焊接强度可以高于塑料母材。
使用塑料和金属连接
在佛吉亚的汽车零部件中，座椅靠背两侧的侧梁采用PA + GF30复合材料制成，而其他钢制部件则保持不变。上梁组件，下梁组件和复合侧梁构件之间的焊接通过激光焊接头焊接实现的。
在许多工业应用中，对小型和轻型部件的需求非常强劲。为了满足需求，异种材料的连接成为人们关注的焦点。在产品设计过程中，金属材料本身具有高塑性，高导热性，易加工等优点，是异种材料连接中不可或缺的特性。同时，塑料具有耐腐蚀，重量轻和隔热的优点。然而，由于两种材料的不同性质，在生产零件的过程中很难实现金属和塑料之间的良好连接。粘合和机械连接通常用于连接不同的材料。使用激光焊接头焊接，使连接小而复杂的产品，是解决塑料和金属材料问题的有效方法。