热塑性聚氨酯弹性体（TPU）薄膜具有优异的机械性能和良好的生物相容性,正逐步取代聚氯乙烯（PVC）薄膜,成为制作输液管、导液（尿）管、冰敷袋等医药制品的首选材料。在医药制品的制造中,对洁净度有严格的要求。激光透射焊接作为一种非接触的聚合物连接方法,能够满足这些苛刻的要求。因此,研究TPU薄膜的激光透射焊接工艺具有良好的应用价值。同时,对深入理解激光透射焊接的焊接机理具有重要意义。本文采用试验和数值模拟相结合的方法,对TPU薄膜的激光透射焊接工艺进行了较为系统的研究。首先,采用顺序型周线焊接方法,对0.12mm厚TPU薄膜进行激光透射焊接试验,研究了离焦量、激光器平均功率、焊接速度等主要工艺参数对焊缝质量的影响。结果表明,激光透射焊接适用于TPU薄膜,焊接强度高于母材。使用Clearweld^?吸收剂时,焊缝颜色和母材颜色一致,实现透明对透明材料的无色焊接。固定激光器平均功率通过调整焊接速度,获得TPU激光透射焊接工艺参数窗口,表明通过激光器平均功率和焊接速度的匹配,可以在保证焊接质量的前提下,提高焊接速度,能够为TPU薄膜激光透射焊接选取合理的工艺参数提供参考。其次,在顺序型周线焊接研究的基础上,研究掩膜焊接工艺。试验结果表明,掩膜焊接工艺能够有效的控制焊缝宽度。使用不同宽度的掩膜,所得到的焊缝宽度与掩膜宽度一致;使用相同宽度的掩膜,随着激光器平均功率的增加,焊缝形貌发生了改变,但是焊缝宽度并没有显著增加。并且,在焊接试验中,构建了被动式同轴直接视觉传感系统对焊接过程进行在线监控。监控结果表明,焊接熔池内存在液体流动,而且,熔池的运动不是一个准稳态过程,这就为进一步分析焊接缺陷提供了依据。最后,建立TPU薄膜激光透射焊接的三维有限元热分析模型,利用APDL编程实现激光热源的动态加载,得到了温度场的分布;进一步分析了焊接速度、激光平均功率对焊接温度场的影响,并计算出焊缝宽度。结果表明,随着焊接平均功率的增加,焊缝区域的最高温度逐渐增加,焊缝宽度逐渐变大;当焊接速度增加时,焊缝区域的最高温度将增高,焊缝宽度增大。焊缝宽度计算值与试验测量值相比,两者比较吻合,证明了模型的可靠性,为优化工艺参数奠定了基础。