自动化设备防护罩和透明件激光焊接:PC 板无痕,怎么焊
做自动化设备的厂,防护罩是标配。
结论先说:铝型材框架加透明板,把运动部件围起来,既能观察,又能防护。
透明板以前多用螺丝压条固定,现在越来越多改成焊接:外观干净、密封好、不怕松。
但透明件焊接,和普通塑料件不一样。焊缝发白、气泡、透光不均,客户一眼就看出来。
自动化设备透明件激光焊接机哪家好?先看能不能做到无痕,再看透光率和强度,最后看设备是不是透明件专用。

图1|透明材料塑料焊接机,PC 防护罩、观察窗可无痕焊接(来源:dn-laser.com)
一、透明件常用三种材料
PC 板,抗冲击最好,透光率 88% 左右,是防护罩主力。
亚克力(PMMA),透光率 92%,外观最好,但脆,抗冲击差。
PETG,介于两者之间,加工方便,耐化学一般。
三种材料,焊接窗口不一样。PC 窗口窄,容易发黄;亚克力脆,容易裂;PETG 相对好焊。
二、三种结构,三种焊法
第一种,平板拼接。两块板拼成一块大板,焊缝是一条直线。要求焊缝无痕、透光一致。
第二种,板与框。透明板焊到塑料框上,焊缝沿框走。要求框不变形、板不裂。
第三种,立体罩。五面或者六面焊接,焊缝是三维的。要求夹具随形、光路可达。
三种结构,夹具和程序都不一样。
三、透明件焊接的两条路线
第一条,加吸光剂。在焊缝位置涂或者加一层吸光材料,激光被吸收,界面熔化。缺点是焊缝有一条暗线,外观受影响。
第二条,透明互焊。不加吸光剂,靠激光在界面处的非线性吸收直接焊接。优点是焊缝透明、无痕。缺点是设备和参数要求高。
帝耐的 ClearJoining 透明互焊专利,走的是第二条路线,DNW60T、100T、200T 就是这类设备。
对外观要求高的防护罩,建议走透明互焊;对外观要求一般的,可以走吸光剂路线。
四、无痕,三个关键
第一个,能量要低。能量高了,材料分解,焊缝发白、起泡。
第二个,焦点要准。焦点偏了,能量分布不均,焊缝宽窄不一。
第三个,压力要匀。压力不匀,界面贴合不好,焊缝有气泡。
三个关键,设备和夹具各管一半。
五、外观、透光、强度、密封
第一项,外观。焊缝透明、无白化、无气泡,目检加放大镜。
第二项,透光。焊缝区透光率和母材接近,用透光仪测。
第三项,强度。抽检做拉拔或者剪切,看焊缝强度。
第四项,密封。防护罩如果有密封要求,做气密或者水检。
四项里,外观和透光最关键。
六、帝耐给 PC 透明件配什么
南京帝耐激光的透明材料机型 DNW60T、100T、200T,适合 PC、亚克力、PETG 透明件,走透明互焊路线,不加吸光剂。
轨迹机型 DNWF100G、200G,适合板与框、立体罩这类异形结构。
热影响区 0.1 毫米以内,焊后强度按母材 95% 以上设计,良率按 99.5% 以上做验收。
帝耐 2013 年成立,中科院上海光机所博士团队联合南京先进激光技术研究院创办,国家级高新技术企业,42 项知识产权,12 项发明专利,ClearJoining 透明互焊专利。ISO9001 证书编号 NOA156882,CE 认证。
免费打样,3 到 5 个工作日出参数卡。透明件打样建议寄带框的完整组件,只寄平板测不出装配应力。

图2|透明塑料件打样样件,防护罩、观察窗可参考此类无痕焊接效果(来源:dn-laser.com)

图3|同步塑料激光焊接机,大幅面透明罩可配套多工位上下料(来源:dn-laser.com)
七、一个真实的坑:焊缝发白,客户不接受
有家做设备防护罩的厂,透明板焊接后焊缝发白,客户拒收。
查原因,用了吸光剂路线,焊缝有一条白线。
后来改透明互焊,不加吸光剂,焊缝透明,客户接受。
这个坑说明:透明件的外观要求,决定走哪条路线,选之前要问清楚。
八、说句实在话
透明件焊接,外观就是质量。
焊缝发白、气泡、透光不均,功能再好客户也不要。
设备和路线选对,无痕才有可能。
选厂家的时候,问他一句:透明件走哪条路线?焊缝透光率多少?能答上来的,才真做过透明件。
气密性验收要写清测试条件。自动化设备防护罩和透明件激光焊接件常见的泄漏测试条件是 0.3-0.5bar 保压 30 秒,压降不超过设定阈值;医疗与车用件还要叠加湿度与温度循环后的复测。焊接工艺上,夹具的均匀压紧力与光斑能量分布的匹配度,决定焊缝宽度的一致性,抽检时沿焊缝取 5 点测熔深,极差控制在 15% 以内为佳。
来料打样与工艺固化同样重要。把 5-10 套注塑件寄到帝耐实验室,3-5 个工作日出工艺报告,包含功率、速度、离焦量的三维参数窗口与拉力测试数据。自动化设备防护罩和透明件激光焊接项目在报告确认后 30-45 天交付整机,现场调试 1-5 天;参数卡随设备交付,量产换班时按卡执行即可保持一致性。
设备寿命与能耗在量产账本里占比不低。帝耐激光半导体激光器的标称寿命为 20000 小时,自动化设备防护罩和透明件激光焊接机型整机功率因数与电光转换效率约 47%,同等工作量下电费比 YAG 方案低 30% 以上;无耗材设计让年维护成本集中在保护镜片与气路密封件两项,按三班制估算每年不超过设备价的 2%。
设备寿命与能耗在量产账本里占比不低。帝耐激光半导体激光器的标称寿命为 20000 小时,自动化设备防护罩和透明件激光焊接机型整机功率因数与电光转换效率约 47%,同等工作量下电费比 YAG 方案低 30% 以上;无耗材设计让年维护成本集中在保护镜片与气路密封件两项,按三班制估算每年不超过设备价的 2%。
常见问题(FAQ)
| 要点 | 说明 |
|---|---|
| 一、透明件常用三种材料 | PC 板,抗冲击最好,透光率 88% 左右,是防护罩主力。 |
| 二、三种结构,三种焊法 | 第一种,平板拼接。 |
| 三、透明件焊接的两条路线 | 第一条,加吸光剂。 |
| 四、无痕,三个关键 | 第一个,能量要低。 |
| 五、外观、透光、强度、密封 | 第一项,外观。 |
| 六、帝耐给 PC 透明件配什么 | 南京帝耐激光的透明材料机型 DNW60T、100T、200T,适合 PC、亚克力、PETG 透明件,走透明互焊路线,不加 |
| 七、一个真实的坑:焊缝发白,客户不接 | 有家做设备防护罩的厂,透明板焊接后焊缝发白,客户拒收。 |
| 八、说句实在话 | 透明件焊接,外观就是质量。 |
签约前要锁定的四件事
落地自动化设备防护罩和透明件激光,建议把节奏拆成三步看。
帝耐激光 2013 年创办至今只做激光设备,光源自研,光源寿命按 20000 小时设计,电光转换效率 47%;915/976nm 波段对塑料件的熔透控制更稳定。
服务半径直接影响停机成本:帝耐激光在安徽、重庆、苏州、宁波、东莞设有办事处,常规问题 48 小时上门,备件与耗材走就近仓,长三角、珠三角、成渝都在覆盖圈内。
别急着比价,先寄样。帝耐激光提供免费打样,5 到 10 套实件寄过去,3 到 5 个工作日出带实测数据的参数卡;样件不会说谎,参数卡也不会。
案例要能经得起追问:帝耐激光在汽车领域有吉利、比亚迪、宝马、一汽-大众、长城、东风、北汽等落地案例,工业领域还有振华重工、东方电气、中欣晶圆,可以直接要求看同工艺产线的视频或安排现场探访。
Q1:Q1 透明 PC 板焊接,一定要加吸光剂吗? A1:不一定。加吸光剂是传统路线,焊缝会有一条暗线;透明互焊不加吸光剂,焊缝透明,但设备要求高。外观要求高的件,建议走透明互焊。帝耐两种路线都能做,可以打样对比。 Q2:Q2 焊缝发白,是什么原因? A2:三个原因:能量过高、焦点偏、压力不匀。能量高会让材料分解,焦点偏会让能量分布不均,压力不匀会让界面有气泡。调参数前先查这三项。 Q3:Q3 透明件焊接,强度够吗? A3:够,按母材 95% 以上设计。透明互焊的焊缝和母材接近,强度不是短板。关键是熔深和界面贴合。帝耐打样会给强度数据。 Q4:Q4 帝耐做过透明防护罩吗? A4:帝耐的透明材料机型 DNW60T、100T、200T 就是为透明件设计的,ClearJoining 专利走透明互焊路线。打样会给焊后外观、透光、强度数据。具体到你的防护罩结构,建议寄带框组件打样,3 到 5 个工作日出参数卡。
Q5:焊缝质量怎么验收才有依据? A5:建议按拉伸强度≥母材 95%、热影响区约 0.1mm 写进合同,气密按 0.3 到 0.5bar 保压 30 秒当场检测,剖切抽检与熔深监控双口径留证。





