激光塑料焊接在VR/AR頭顯模組應(yīng)用

當前AR/VR/MR行業(yè)采用的材料有PC、PMMA、TPU、LSR、PA12等，塑料激光焊接滿足熱熔型材料鏈接技術(shù)需要，可以提供高效、穩(wěn)定的焊接溫度，也可以實現(xiàn)自動化、智能化集成，滿足焊接過程質(zhì)量監(jiān)控，實現(xiàn)自動化產(chǎn)線工裝，智能化篩選可焊接產(chǎn)品，焊接質(zhì)量可以滿足IP67-69氣密性，焊接質(zhì)量穩(wěn)定、可靠、一致性高，比傳統(tǒng)超聲波焊接質(zhì)量更高。

一、激光塑料焊接介紹

常規(guī)980nm塑料激光焊接原理是將兩個待焊接塑料零部件，加外部壓力裝配到一起，然后將一束短波段的紅外激光定向投射到待焊接區(qū)域，實現(xiàn)塑料激光焊接。激光束透過上層透光材料，然后下層材料吸短波段紅外激光，激光在吸收后，實現(xiàn)光能轉(zhuǎn)化熱能，由于上下兩層材料是通過外部壓力貼合在一起，使得兩層材料熔化并結(jié)合在一起。同時由于材料本身的熱膨脹擴張產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，內(nèi)部應(yīng)力與外部壓力共同作用確保兩材料貼合面充分的貼服，熔化， 凝固從而實現(xiàn)塑料激光焊接工藝。

二、塑料激光焊接在AR/VR上的應(yīng)用

1. VR/AR/MR多個生產(chǎn)工序需要塑料激光焊接

(1)透鏡與支架激光焊接

(2)內(nèi)部組件塑料激光焊接

(3)眼鏡腳內(nèi)置零部件和充電柱塑料激光焊接

2. VR/AR/MR模組激光焊接方式圖示和特點：

(1)焊接過程中

采用準同步非接觸式塑料激光焊接方案，焊接過程實時壓力與焊接位移坍陷值閉環(huán)控制， 焊接質(zhì)量穩(wěn)定、可靠，一致性高，焊接形狀自由度高、適用于精密焊接、自動化程度可控性高、熱影響區(qū)域小，不對模組內(nèi)部元器件造成損傷，易自動化產(chǎn)線集成，準同步焊接速度可以高度800mm/s，甚至更高，具體看材料、結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品特點。

(2)焊接后外觀

產(chǎn)品表面無擦傷、拉傷、焊接后產(chǎn)品無傾斜角度導致斜視現(xiàn)象，焊接筋位置 無明顯焊渣、溢料出現(xiàn)，后期可衍升更高的AA設(shè)備激光焊接方案。

(3)焊接后質(zhì)量等級

滿足IP67-69防水等級要求，水煮實驗，優(yōu)良可靠，八小時振動試驗后無任何脫落、泄露現(xiàn)象，焊接過程對內(nèi)部電子元器件無任何破壞和振動。

松盛光電激光塑料焊接系統(tǒng)的優(yōu)勢：

1)利用高能量密度的激光熱源，實現(xiàn)塑料接合面溫度的最佳化，以保證塑料激光焊接過程的高速度和高精度化。

2)通過激光束形狀和尺寸的變化，可以將熱影響區(qū)和接合區(qū)域控制到很小的程度。焊接區(qū)域的外表面看不到焊接形成的痕跡，也看不到由焊接所形成的損傷。

3)焊接前將零部件組裝好，焊接過程非常容易。

4)對零部件的形狀和尺寸沒有限制，使零部件的設(shè)計自由度有一個飛躍性的提高。

5)焊接過程中沒有震動，對于電子元件、醫(yī)療器械等震動敏感的零部件來說是非常有利的。

6)非接觸加工(連接的零部件和熱源沒有物理性的接觸)，容易維持醫(yī)療及食品器械等的衛(wèi)生安全。

7)激光光束傳送自由度高，容易實現(xiàn)自動化。

8)不會產(chǎn)生有毒的煙霧等，焊接現(xiàn)場安全可靠。