При лазерной сварке синтетических материалов трансмиссионным методом соединяются два вида термопластичных синтетических материалов: луч лазера проходит через прозрачную деталь и нагревает поглощающую. Поглощающий пластик расплавляет прозрачную область соединения. Для достаточной передачи тепла необходимо прижать соединяемые детали друг к другу с помощью подходящей фиксирующей оснастки. При этом зазор должен быть по возможности меньше 150 мкм. Для прочного соединения расплавленный синтетический материал должен полностью застыть. Для этого непосредственно после сварочного процесса необходимо на некоторое время оставить соединяемые детали зажатыми в фиксирующей оснастке.
Сварка пластмасс лазером
Высокое качество, воспроизводимость и полное отсутствие растворителей — соединение пластиковых деталей с помощью лазера имеет много преимуществ и заменяет в различных отраслях классические методы, такие как склеивание, ультразвуковая или виброконтактная сварка. Кроме того, при соединении деталей лазером сварочный шов можно адаптировать под любую новую геометрию заготовки. Поскольку тепловое воздействие сильно ограничено по площади, обеспечивается эффективная защита чувствительных электронных компонентов. Обычно различают четыре варианта лазерной сварки синтетических материалов: контурная, квази-синхронная, синхронная сварка и сварка по трафарету. Как правило, при сварке пластмасс используется мощность лазера до 300 Вт.
Высокое качество и воспроизводимость
Сварочные швы имеют неизменно высокое качество. При этом полученные швы обладают прочностью, которая соответствует прочности основного материала.
Универсальные возможности применения
Сварочный шов произвольно можно адаптировать к различной геометрии заготовки.
Отсутствие отложений
В отличие от склеивания, виброконтактной и ультразвуковой сварки при лазерной сварке не образуются отложения клея или пластиковые хлопья.
Щадящее воздействие
Тепловое воздействие ограничено по площади и не вредит чувствительной электронике.
Низкий уровень шума и износа
Сварка пластмасс лазером является щадящей не только для материала, но и для окружающей среды.
Как происходит сварка пластмасс лазером?
Какие синтетические материалы подходят для лазерной сварки?
В матрице сочетания материалов представлена свариваемость различных материалов. Родственные синтетические материалы демонстрируют после лазерной сварки высочайшую прочность соединения. Если синтетический материал содержит высокую долю стекловолокна, могут возникнуть немного хрупкие сварные соединения. Рекомендуется не превышать содержания стекловолокна 40 %. Пропускающий лазер материал со стекловолокном не должен быть толще 2 мм.
На что надо обратить внимание при лазерной сварке синтетических материалов?
Поскольку множество пригодных для сварки термопластичных синтетических материалов поглощают только небольшую долю лазерного излучения твердотельных лазеров, добавляются дополнительные материалы (присадки), например технический углерод. За счет этого обеспечивается расплавление и сварка этих термопластов с помощью лазерного излучения. Чтобы гарантировать воспроизводимость сварочных процессов, необходимо одинаково располагать подходящее крепление для деталей. Усилие при сварке обеспечивается за счет прижима заготовки к контурной зажимной маске или специальному стеклу. Стекло при высокой механической прочности должно пропускать лазерный луч.
Сравнение трех методов трансмиссионной лазерной сварки
Стандартные области применения сварки пластмасс лазером
В процессе контурной сварки деталь симметрично вращается под неподвижным лучом лазера. Таким образом можно сваривать, например, крышку топливного бака.
При квази-синхронной сварке по контурам в максимально быстрой последовательности перемещается сканирующая оптика. В результате любое место вдоль контура нагревается практически одновременно.
Изделия TRUMPF для сварки пластмасс лазером
Компания TRUMPF предлагает комплексное решение для сварки пластмасс: вы получите лазер, фокусирующую оптику с системой сенсорных датчиков и лазерный станок, при необходимости с фиксирующей оснасткой, от одного производителя и с учетом вашей сферы использования.
Контакты
