La plupart des matières thermoplastiques qui sont soudables, c'est-à-dire qui possèdent une phase de fusion et peuvent donc également être utilisées dans le soudage au laser, n'absorbent qu'une petite fraction du rayonnement laser des lasers à solide dans leur plage de longueur d'onde habituelle comprise entre 800 et 1100 nm. Pour que ces matières thermoplastiques puissent être fondues et soudées par le rayonnement laser, leur absorption doit être initiée par l'ajout d'additifs (Additivas), tels que des pigments de couleur ou de la suie. Lors du soudage laser de matières plastiques en utilisant la méthode de soudage par faisceau, deux types de thermoplastiques sont raccordés entre eux : le premier élément est celui qui est transparent, l'autre élément de liaison est la matière plastique absorbante.
Soudage des matières plastiques
Avec ce procédé de soudage, le faisceau laser pénètre dans la matière plastique transparente supérieure pour atteindre la partie absorbante sous-jacente. Le laser fait fondre la surface de la matière plastique absorbante. L'apport de chaleur fait aussi fondre l'élément de liaison transparent. L'avantage de ce soudage par recouvrement se caractérise par le fait que la soudure s'effectue à l'intérieur du composant sans libération de toute autre particule. Pour les composants non transparents à l'oeil nu cela permet donc de générer un cordon de soudure esthétique et pratiquement invisible. Un grand avantage de l'usinage au laser est l'apport de chaleur local - les soudures peuvent donc être réalisées à proximité de composants électroniques.
Pour ce procédé de soudage, la pression d'ajustement est essentielle : un outil de serrage appuie sur les deux pièces à assembler, générant une pression de contact nécessaire pour le transfert de chaleur entre les deux éléments de liaison. Un serrage uniforme et adapté à la forme de la matière plastique à souder sont des conditions préalables pour une obtenir une grande qualité de processus et des résultats de soudure reproductibles.
On peut distinguer quatre variantes dans le soudage de matières plastiques :
- soudage de contours
- soudage quasi-simultané avec scanner
- soudage simultané
- soudage de masques
Dans le soudage au laser de matières plastiques on utilise typiquement des puissances laser allant jusqu'à environ 300 watts.