一、激光毛化是什么?
激光毛化是通过激光束的高能量对铝排表面进行处理的清洗技术。
原理:
利用脉冲激光、连续激光的高能量作用于铝排表面,使表面局部区域瞬间熔融并迅速冷却,从而在铝排形成均匀分布的微小孔隙、凹槽或毛状结构。

激光毛化通过调节激光参数(如入射角、脉冲频率、能量密度),可以控制铝排表面纹理的形状(比如点、线、交叉网格等形状)、尺寸(直径 / 宽度 1nm 至 1mm)和密度。
所以,激光毛化不仅能破除铝排表面的氧化膜,还能在铝排表面刻画纹理来提升挤塑材料抗剥离能力。
二、铝排挤塑为什么需要毛化?
铝排表面天然存在致密的氧化膜(Al₂O₃),若直接进行挤塑,PA12绝缘材料与铝排的结合附着力会不足,在折弯、振动等情况下容易出现挤塑层起皱、鼓包甚至脱落,严重影响铝排的绝缘性能和使用寿命。
而毛化可以解决这个问题:通过提高表面粗糙度与破除氧化膜,提升挤塑材料与铝排结合的稳定性。
下面介绍铝排毛化处理的机械和激光两种方式。
三、机械毛化方法
1、机械滚花原理:
通过滚花设备对铝排施加机械力,在破除表面氧化膜的同时压出均匀的菱形纹理,用来增强与挤塑材料的结合
2、机械方法局限:
滚花纹理形态单一,多为菱形,变换表面纹理需要定制模具;
滚花过程容易产生铝屑和油污,需要清洗工序;
对氧化膜的破除不够彻底,局部的残留会导致PA12附着力不均匀。

以上信息来自苏州聚天合新能源科技有限公司专利:CN202311008787铝材挤塑工艺及电池连接件
四、激光强化的原理与技术优势
1、激光强化原理
激光强化通过以下三个步骤实现铝排与挤塑材料高强度结合:
激光毛化:
采用激光以一定斜度的入射角作用于铝排表面,形成均匀分布的孔隙、凹槽或混合特征纹理;
挤塑结合:
挤塑材料在熔融状态下与激光处理后的铝排表面接触,渗透到铝排的孔隙和凹槽中;
固化成型:
挤塑材料冷却固化后,与铝排表面形成机械联锁,从而提升结合强度。

2、激光强化优势
结合强度高:
激光刻化形成的多维度纹理(如交叉线、点阵),可以提升挤塑层与铝排的拉伸剪切强度到 10MPa 以上,用来满足在车上的严苛工况;
工序减少:
替代了传统化学蚀刻和胶水粘结的工艺,避免污染物排放,同时减少了原来的清洗等工序;
灵活性:
通过编程可以控制激光路径,在铝排局部区域采用不同的图形,来满足不同部位绝缘需求。
以上信息来自沙特基础工业全球技术有限公司专利:CN201680065609通过激光制造塑料-金属接合的方法。
本篇文章来源于: 新能源安全技术

