La soldadura por láser de plásticos mediante el método de soldadura radiotransparente combina dos tipos de termoplásticos: el componente de la unión transparente se ve atravesado por el láser y el absorbente, se calienta. El plástico absorbente funde el área de unión transparente. Los componentes de la unión deben estar presionados con un dispositivo adecuado para asegurar una transferencia de calor suficiente. En la medida de lo posible, la ranura que quede debe ser inferior a 150 μm. Para una unión permanente, el plástico fundido debe solidificarse completamente. Por esta razón, el dispositivo presiona ambos componentes de la unión durante un cierto tiempo de espera, incluso después del propio procedimiento de soldadura.
Soldadura de plástico con láser
La unión de plásticos basada en el láser, de alta calidad, reproducible y completamente sin disolventes tiene muchas ventajas y, en muchos sectores, sustituye a los procesos clásicos como la adhesión, la soldadura por ultrasonidos o la soldadura por vibración. Al unir con el láser, el cordón de soldadura también se puede adaptar a las nuevas geometrías de los componentes, según sea necesario. Como el suministro de calor está muy limitado localmente, los componentes electrónicos sensibles, por ejemplo, quedan eficazmente protegidos. Hay típicamente cuatro tipos de soldadura láser de plásticos: soldadura de contornos, soldadura cuasi-simultánea, soldadura simultánea y soldadura de enmascaramiento. En la soldadura por láser de plásticos, se utilizan por lo general potencias del láser de hasta unos 300 W.
De alta calidad y reproducible
Los cordones de soldadura presentan una alta calidad constante. Así, la resistencia de los cordones producidos se corresponde con la del material de base.
Uso flexible
El cordón de soldadura se puede adaptar a diversas geometrías de componentes según sea necesario.
Sin residuos
A diferencia de la unión adhesiva o la soldadura por ultrasonidos y vibración, la soldadura por láser no produce residuos adhesivos ni escamas de plástico.
Cuidadoso
El suministro de calor está limitado localmente y protege los componentes electrónicos sensibles.
Bajo nivel de ruido y desgaste
La soldadura de plásticos con láser no solo es cuidadosa con el material, sino también con el medio ambiente.
¿Cómo funciona la soldadura de plástico con láser?
La matriz de emparejamiento de materiales muestra la soldabilidad de los diferentes materiales. Los plásticos del mismo tipo tienen la mayor estabilidad de unión después de la soldadura por láser. Si el plástico contiene una alta proporción de fibras de vidrio, es más fácil que se formen uniones soldadas quebradizas. Por lo tanto, se recomienda no superar un contenido de fibra de vidrio del 40 %. Un material transparente al láser con fibra de vidrio no debe tener un grosor superior a 2 mm.
Dado que muchos termoplásticos soldables absorben solo una pequeña parte de la radiación de los láseres de estado sólido, se añaden aditivos como el hollín. De este modo, la radiación láser puede fundir y soldar estos termoplásticos. Para garantizar la reproducibilidad de los procesos de soldadura, los componentes también deben posicionarse de forma reproducible con un soporte adecuado. La fuerza de unión se genera presionando el componente contra una máscara de sujeción cercana al contorno o contra un vidrio especial. El vidrio debe transmitir la luz láser con una alta estabilidad mecánica.
Los tres procesos de soldadura radiotransparente por láser comparados
Campos de aplicación típicos de la soldadura de plásticos con láser
En la soldadura de contornos, se gira un componente rotacionalmente simétrico bajo el rayo láser fijo. De esta manera, por ejemplo, se puede soldar la tapa de un depósito.
En la soldadura cuasi-simultánea, los contornos se trazan en una secuencia extremadamente rápida con un sistema óptico de enfoque. Esto significa que cada punto a lo largo del contorno se calienta casi simultáneamente.
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