透明塑料激光焊接新利器 | 长光华芯推出1710nm直接半导体激光器

2023-03-08 14:32

随着新型材料加工技术的发展，塑料产品因其质量轻、耐腐蚀、绝缘性好和成型加工性能优良等特性，广泛应用于航空、船舶、汽车、医疗器具、食品包装以及日用化工等领域。医疗器械和食品包装等行业对焊接效率和品质具有极高要求，要求绿色环保，要求水密气密性佳，要求无菌无粉尘……透明塑料激光焊接机完美符合需求，正在引领透明塑料激光焊接应用新市场。

医用塑料

众所周知，塑料激光焊接的平均效率已经超过传统焊接工艺的2～3倍，拥有非常明显的工艺优势。而1710nm波长的激光在透明／白色塑料的吸收率上，会高出比它更短波长的激光的几倍至10倍，能完美的把透明塑料元件焊接在一起，使用更灵活、焊接更美观，如长光华芯1710nm直接半导体激光器完成一个复杂的塑料焊接工艺只需要短短十几秒。

小功率，高效率！

透明／白色塑料对1710nm激光有很强的吸收率，从下图我们能分析出，透明塑料对1710nm激光的吸收率比2μm的光纤激光器效果会更好，且1710nm的激光器输出光功率并不像808nm和980 nm那样至少需要100W以上，一般只要几十瓦的光功率就能够满足大部分的应用情况。功率减小，意味着激光器使用成本更低，体积更小，实用性更强。

透明塑料激光焊接新利器 | 长光华芯推出1710nm直接半导体激光器

常见塑料的吸收光谱

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不同波长的激光在透明的PMMA和PC塑料的透过率

1710nm直接半导体激光器方案，相对于固体激光器或者CO2激光器，能耗节省最大可达10倍以上，相对于光纤激光器，能耗还要节省30％。

全自主，更靠谱！

半导体激光器的激光波长由其使用的化合物半导体材料决定，一直以来，长光华芯专注于砷化镓、磷化铟两大材料体系半导体的研发和生产，技术水平国内领先，国际先进。磷化铟材料制作的半导体激光器波长可以覆盖900－2000nm波段，基于市场对透明／白色材料焊接的需求，长光华芯积极开发基于磷化铟材料的1710nm半导体激光器，并成功研制出1710nm大功率半导体激光二极管单管芯片。

基于1710nm大功率半导体激光二极管单管芯片，长光华芯成功研制输出光纤为400μm／NA0．22的50W光纤耦合模块。

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1710 nm光纤耦合模块LIV曲线和老化功率变化

左上图为LIV曲线，右上图为18A电流下的光谱，下图为19A电流下的老化功率变化曲线（图片来源：长光华芯）

上图分别为光纤耦合模块在25℃测试条件下的LIV曲线、18A电流下的光谱和19A电流下的老化功率变化曲线。目前老化时间已超过6000小时，从老化功率变化曲线可以看出，模块输出功率未发生明显下降，具有高可靠性。

量产产品，品质保障！

基于长光华芯1710 nm光纤耦合模块优越的产品性能，长光华芯同步推出波长为1710 nm的直接半导体激光器产品，该产品主要用于1 mm以下透明塑料的激光穿透焊，目前已在客户端批量应用，在产品的性能及性价比上得到了市场的较好回馈。

透明塑料激光焊接新利器 | 长光华芯推出1710nm直接半导体激光器

长光华芯1710nm半导体激光器

下图为长光华芯利用1710nm直接半导体激光器对透明塑料进行焊接后的测试效果。

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两块透明塑料薄板焊接效果

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透明塑料管焊接效果

塑料激光焊接技术是一种变革性的绿色环保近净成形技术，具有极其广阔的发展前景和应用前景。长光华芯是国内最早立项，并量产和销售大功率直接半导体激光器的公司之一，依托完整的垂直产业链平台，长光华芯成为国内率先研发和生产具有全自主知识产权的波长为1310 nm、1710 nm半导体激光器的公司。同时，在1100－2000nm波段也拥有相应的技术储备，具备快速从研发转向量产的能力，为我国激光塑料焊接产业发展提供有力支撑。