La sudarea prin iradiere cu fascicul laser a materialelor plastice sunt îmbinate două tipuri de materiale termoplastice: laserul iradiază materialul transparent și îl încălzește pe cel absorbant. Materialul plastic absorbant topește zona de îmbinare transparentă. Pentru realizarea transferului de căldură corespunzător, cele două materiale trebuie comprimate cu ajutorul unui dispozitiv adecvat. Pe cât posibil, spațiul rezultat ar trebui să fie mai mic de 150 μm. Pentru a asigura o îmbinare durabilă, materialul plastic topit trebuie să se solidifice complet. De aceea, chiar și după procesul de sudură în sine, dispozitivul continuă să comprime cele două materiale pe o anumită durată de menținere.
Sudura materialelor plastice cu ajutorul laserului
Calitativ, reproductibil și fără solvenți – îmbinarea materialelor plastice cu ajutorul laserului prezintă multe avantaje și înlocuiește în numeroase domenii procese consacrate, &precum sudura cu adeziv, prin ultrasunete sau prin vibrații. În plus, îmbinarea sudată cu ajutorul laserului poate fi adaptată la geometria oricăror componente. Întrucât absorbția de căldură este limitată la nivel local, componentele electronice sensibile, de exemplu, sunt protejate în mod eficient. În general, se disting patru tipuri de suduri laser ale materialelor plastice: suduri pe contur, suduri cvasi-simultane, suduri simultane și suduri cu mască. De obicei, la sudarea materialelor plastice sunt utilizate puteri ale laserului de până la aproximativ 300 W.
Calitativ și reproductibil
Îmbinările sudate prezintă în mod constant un grad de calitate ridicat. Astfel, îmbinările realizate prezintă o rezistență ce corespunde cu rezistența materialului de bază.
Utilizare flexibilă
Îmbinarea sudată poate fi adaptată la geometria unor diverse componente.
Fără materiale reziduale
Spre deosebire de sudura prin lipire cu adeziv, prin vibrații sau cu ultrasunete, în cazul sudurii laser, nu există reziduuri de adeziv sau aglomerări de particule de material plastic.
Delicat
Absorbția de căldură este limitată la nivel local, fiind astfel protejate circuitele electronice sensibile.
Silențios și rezistent la uzură
Sudura materialelor plastice cu ajutorul laserului nu protejează numai materialul, ci și mediul înconjurător.
Cum se realizează sudura materialelor plastice cu ajutorul laserului?
Gama de combinații posibile a materialelor indică ce materiale sunt sudabile. După sudarea cu ajutorul laserului, materialele plastice de același tip prezintă cea mai mare rezistență de îmbinare. Dacă materialul plastic conține o cantitate mare de fibră de sticlă, pot rezulta îmbinări sudate casante. De aceea, recomandăm un conținut de fibră de sticlă de maxim 40%. Un material transparent cu fibră de sticlă nu trebuie să fie mai gros de 2 mm.
Întrucât multe materiale termoplastice sudabile absorb numai o mică parte din radiația laser emisă de un laser cu mediu solid, se adăugă materiale de adaos (aditivi), precum funingine. Astfel, materialele termoplastice pot fi topite și sudate prin intermediul radiației laser. Pentru a asigura reproductibilitatea procesului de sudură, pe lângă o absorbție corespunzătoare, componentele trebuie să fie poziționate astfel încât să poată fi reproduse. Forța de îmbinare este generată de presarea componentei contra unei măști de tensionare corespunzătoare din punct de vedere al conturului sau contra unui geam special. La o stabilitate mecanică ridicată, geamul trebuie să permită luminii laser să treacă prin el.
Prezentare comparativă a celor trei procese de sudură prin iradiere cu fascicul laser
Domenii tipice de utilizare a sudurii materialelor plastice cu ajutorul laserului
La sudura pe contur, o componentă cu rotație simetrică se rotește sub fasciculul laser fix. În acest mod, se poate suda, de exemplu, un capac de rezervor.
La sudura cvasi-simultană, contururile sunt formate într-o succesiune extrem de rapidă cu ajutorul unei sistem optic de scanare. Astfel, fiecare punct de-a lungul conturului este încălzit aproape simultan.
Produse TRUMPF pentru sudura materialelor plastice cu ajutorul laserului
TRUMPF vă oferă soluția completă pentru sudura materialelor plastice: noi vă asigurăm tot ceea ce aveți nevoie, de la laser și sistemul optic de focalizare cu senzori până la mașina de prelucrare cu laser, la cerere, disponibilă și cu dispozitivul aferent, toate perfect adaptate la cerințele dumneavoastră specifice.&
Contact
