以往一段颇长时间,激光焊接未能在塑料的熔接上应用,这情况已逐渐改变,推出专门用于塑料焊接的激光设备,而新型的塑料和添加剂,令彩色塑料制品的激光焊接成为可能。塑料供应商亦不断改进现有配方,藉此优化塑料对激光的透射率或吸收率。各种因素配合下,令塑料制品的激光焊接工艺迅速发展。事实上,在某些应用中,激光焊接比超声波焊接、振动焊接、热平板焊接等工艺更具成本和性能方面的优势。
由于组成塑料的高分子的本怔吸收带通常位于紫外和远红外区域,所以初只有CO2激光器被用于激光焊接的研究。但是通过搀杂和添加色素可极大地改变塑料的光学吸收特性,从而使塑料在可见光和近红外区域的吸收大大增强,由原本激光透明的材料变成激光吸收材料,这样传统的Nd: YAG固体激光器(1064nm和倍频532nm)和大功率GaAs半导体激光器(800nm-1000nm)以及新型光纤激光器都可以被用作激光焊接的光源。色素搀杂同时也改变了原来塑料焊接的特性和参数,使之更适合于某种特殊应用。
掩模焊接是一种借助掩模,基于轮廓焊接或着同步焊接方法的流程,其原理与芯片制造上的光刻技术相似。这种流程主要使用在复杂的几何焊接图案上,小接缝宽度大于100μm。掩模往往是由薄片或金属化的玻璃制成。由于制作掩模比较繁琐,所做的掩模只针对一个焊接几何图案,所以掩模焊接往往缺乏灵活性,但适合大批量的焊接加工。
自从激光问世 ,人们就开始研究如何把激光作为工具来对材料进行加工。早在上个世纪70年代,汽车工业就开始尝试用激光来进行材料加工。在工业上个用激光进行塑料焊接实际应用的是1998年Marquardt公司用半导体激光器批量制造电子汽车钥匙,黑色聚合物 (PA)材料的钥匙盖子被焊接到同样是黑色但对激光波长透明的PA钥匙壳上。