双透明PMMA塑料激光表面预处理及焊接工艺

无需添加吸收剂对透明聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)塑料直接进行激光焊接,减少吸收剂的残留,同时通过优化工艺提高焊缝强度。采用CO₂激光对塑料表面进行预处理,增加材料表面对激光能量的吸收率,然后采用半导体激光器进行透射焊接实验,采用原子力显微镜(AFM)测试焊缝表面状态,采用X射线光电子能谱技术(XPS)测试焊缝表面材料的自由能。经过CO₂激光预处理后,对激光的吸收率进一步增强,焊缝拉伸强度测试结果表明,经过CO₂激光表面预处理后的焊缝拉伸强度为57 MPa,比未预处理的焊缝提高了2倍。CO₂激光表面预处理提高了材料表面的粗糙度,促进了分子链的扩散和纠缠,将有利于提高焊缝拉伸强度。