Vid lasersvetsning av plaster med transmissionssvetsmetoden förenas två typer av termoplaster med varandra: den transparenta sammanfogningsparten genomlyses, den absorberande värms upp. Den absorberande plasten smälter det transparenta fogområdet. Sammanfogningsparterna måste pressas samman med en lämplig fixtur för tillräcklig värmeöverföring. Spalten ska helst vara mindre än 150 μm. För en hållbar förbindelse måste den smälta plasten stelna helt. Därför pressar fixturen samman de båda sammanfogningsparterna ytterligare en stund efter den egentliga svetsningen.
Plastsvetsning med laser
Hög kvalitet, reproducerbar och helt utan lösningsmedel – laserbaserad sammanfogning av plaster har många fördelar och ersätter klassiska metoder som limning, ultraljuds- eller vibrationssvetsning i många branscher. Vid sammanfogning med lasern kan svetsfogen dessutom anpassas fritt efter den nya komponentgeometrin. Eftersom värmetillförseln lokalt är starkt lokalt begränsad så skyddas till exempel känsliga elektronikkomponenter effektivt. Vanligtvis skiljer man mellan fyra varianter av lasersvetsning av plast: kontursvetsning, kvasi-simultansvetsning, simultansvetsning och masksvetsning. Vid plastsvetsning används som regel lasereffekter upp till ca 300 watt.
Hög kvalitet och reproducerbar
Svetsfogarna är av konsekvent hög kvalitet. Därvid har fogarna en hållfasthet som motsvarar grundmaterialet.
Flexibel
Svetsfogen kan anpassas fritt efter olika komponentgeometrier.
Fri från rester
Jämfört med limning eller vibrations- och ultraljudssvetsning uppstår inga limrester eller plastflagor vid lasersvetsning.
Skonsam
Värmetillförseln är lokalt begränsad och är skonsam mot känslig elektronik.
Låg ljudnivå och lågt slitage
Plastsvetsning med laser är inte bara skonsamt för materialet utan även för omgivningen.
Hur fungerar plastsvetsning med lasern?
I materialparningsmatrisen visas svetsbarheten för olika material. Plaster av samma typ har den högsta fogningsstabiliteten efter lasersvetsningen. Om plasten innehåller en hög andel glasfiber så kan det lätt uppstå spröda svetsförbindelser. Därför rekommenderas att andelen glasfiber inte ska överskrida 40 %. Ett lasertransparent material som innehåller glasfiber ska inte vara tjockare än 2 mm.
Eftersom många svetsbara termoplaster endast absorberar en liten andel laserstrålning från fastkroppslasrar tillsätts tillsatsmedel (additiver) som exempelvis sot. Därmed kan termoplasten smältas och svetsas med laserstrålningen. För att garantera svetsprocessens reproducerbarhet måste dessutom en lämplig fixtur placera komponenterna på ett reproducerbart sätt. Den för fogningen nödvändiga kraften genereras genom att komponenten pressas mot en konturnära platta eller ett specialglas. Glaset måste släppa genom laserljuset under hög mekanisk stabilitet.
Jämförelse av de tre lasertransmissionssvetsmetoderna
Vanliga användningsområden för plastsvetsning med laser
Vid kontursvetsning roteras en rotationssymmetrisk komponent under den faststående laserstrålen. På så sätt kan man till exempel svetsa ett tanklock.
Vid kvasisimultansvetsning kör en skanneroptik över konturerna i extremt snabb följd. Därmed värms varje ställe längs konturen upp nästan samtidigt.
TRUMPF produkter för plastsvetsning med lasern
TRUMPF erbjuder en helhetslösning för plastsvetsning: du får laser, fokuseringsoptik med sensorsystem och lasermaskin, om så önskas även med fixtur, från samma leverantör och perfekt anpassad efter din specifika tillämpning.
Kontakt
