激光塑料焊接在VR/AR頭顯模組應(yīng)用

當(dāng)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化集成，滿足焊接過(guò)程質(zhì)量監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(gè)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(shí)現(xiàn)塑料激光焊接。激光束透過(guò)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(shí)現(xiàn)光能轉(zhuǎn)化熱能，由于上下兩層材料是通過(guò)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(shí)由于材料本身的熱膨脹擴(kuò)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(shí)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(gè)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(diǎn)：

(1)焊接過(guò)程中

采用準(zhǔn)同步非接觸式塑料激光焊接方案，焊接過(guò)程實(shí)時(shí)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(dòng)化程度可控性高、熱影響區(qū)域小，不對(duì)模組內(nèi)部元器件造成損傷，易自動(dòng)化產(chǎn)線集成，準(zhǔn)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(diǎn)。

(2)焊接后外觀

產(chǎn)品表面無(wú)擦傷、拉傷、焊接后產(chǎn)品無(wú)傾斜角度導(dǎo)致斜視現(xiàn)象，焊接筋位置 無(wú)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(jí)

滿足IP67-69防水等級(jí)要求，水煮實(shí)驗(yàn)，優(yōu)良可靠，八小時(shí)振動(dòng)試驗(yàn)后無(wú)任何脫落、泄露現(xiàn)象，焊接過(guò)程對(duì)內(nèi)部電子元器件無(wú)任何破壞和振動(dòng)。

松盛光電激光塑料焊接系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)：

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

2)通過(guò)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(guò)程非常容易。

4)對(duì)零部件的形狀和尺寸沒(méi)有限制，使零部件的設(shè)計(jì)自由度有一個(gè)飛躍性的提高。

5)焊接過(guò)程中沒(méi)有震動(dòng)，對(duì)于電子元件、醫(yī)療器械等震動(dòng)敏感的零部件來(lái)說(shuō)是非常有利的。

6)非接觸加工(連接的零部件和熱源沒(méi)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

8)不會(huì)產(chǎn)生有毒的煙霧等，焊接現(xiàn)場(chǎng)安全可靠。