Page 74 - 《橡塑技术与装备》2024年4期

橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

激光技术在塑料加工中的应用与案例

陶永亮
( 重庆川仪工程塑料有限公司，400712)

摘要 ： 激光技术在工业中应用得到了很大的发展，尤其在塑料加工中应用逐步取代传统的加工方式，这对塑料加工质量和加
工效率等都有较好地成效。本文就激光原理、特点与类型作些介绍，围绕了激光技术在塑料加工中应用作了描述，结合对 3D 打印、
切割（打孔）、焊接 、表面打标、表面处理、表面清洗等原理和应用案例进行详细分享，并对激光在塑料加工中应用趋势作些预料。
关键词 ： 激光技术 ； 3D 打印 ；切割焊接 ；表面处理 ；应用案例
中图分类号 ： TQ330.8 文章编号 ： 1009-797X(2024)04-0026-06
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2024.04.006

激光具有高单色性、相干性、方向性、高能量密 子（电子）分布在不同的能级上，在高能级上的粒子
度的特点在工业制造、生物医学等众多领域得到广泛 受到某种光子的激发，会从高能级跳到（跃迁）到低
应用 [1] 。从十一五起我国将激光技术列为重点发展的 能级上，将会辐射出与激发它的光相同性质的光，在
基础前沿技术，激光行业在元件开发、系统研制、工 某种状态下，能出现一个弱光激发出一个强光的现象。
程应用等有了长足发展，已成为全球最大的激光技术 这叫 “ 受激辐射的光放大 ”，简称激光 [5] 。
应用市场 [2] 。随着国民经济的发展，新材料、微电子 激光分类有很多，依据不同，分类方法也不同。
制造、光电显示、新能源汽车等下游应用的需求，将 依照国家标准进行分类，常见有几种分类 ：
助力激光应用实现快速增长。激光光源短波长、短脉 （1）按产生条件分有 CO 2 激光，半导体激光，光
宽、小衍射极限、高能量密度和激光系统小型化、低 纤激光，YAG 激光，调 Q 激光。
成本的发展趋势，利用激光对材料的加工将是激光技 （2）按工作介质分有气体激光、固体激光、液体
术所面临的发展机遇 [3] 。我国塑料加工产量位列世界 激光、半导体激光以及光纤激光。
第一，其中塑件的二次加工量也巨大，在塑料加工领 （3）按能量输出方法分为连续性、半连续性和脉
域中，应用激光对其进行各种形式的加工，发挥了激 冲激光，二氧化碳激光是连续输出的激光，脉冲激光
光的优势，逐步取代传统的加工方式，其加工质量和 可精准地把握能量。
加工效率都取得了较好地成效。 （4）按输出波段范围有可见光、近红外光、中红
外光、远红外光，像强脉冲光就是可见光。
1 激光原理与类型分析 （5）按输出方式有空间输出，光纤输出等。
激光原理由物理学家爱因斯坦在 1916 年发现， （6）按 安 全等 级分 Class I，Class II，Class
1960 年激光被首次成功制造。激光在有理论基础和生 IIIA，Class IIIB 四级 [6~9] 。由于激光的分类不同，在
产实践需求的背景下应运而生，一问世就取得了飞快 应用场景有更多的选择。
发展，激光发展使古老的光学科学和光学技术获得了 激光器发射激光是朝一个方向射出，光束的发散
新生，还促进一门新兴产业的出现。激光可使人类有 度极小，约有 0.001 弧度，接近平行，具有定向发光
效地利用前所未有的先进方法，去获得空前的效应和 特点。红宝石激光器发射的光束在月球上产生的照度
成果，从而促进社会的发展 [4] 。
激光是光与物质的相互作用，实质上是组成物质
作者简介 ：陶永亮 (1956-)，男，教授级高级工程师，主
的微观粒子吸收或辐射光子，改变自身运动状况的表
要从事高分子材料应用与模塑镀一体化成型工艺研究。
现。其原理 ：在组成物质的原子中，有不同数量的粒 收稿日期 ：2023-05-17

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