Khi hàn nhựa với laser bằng phương pháp chiếu xạ sẽ liên kết hai loại nhựa nhiệt dẻo với nhau: Một thành phần hàn là nhựa trong suốt được tia laser chiếu xuyên qua, một thành phần hàn là nhựa hấp thụ nung nhiệt. Nhựa hấp thụ sẽ nung chảy khu vực hàn trong suốt. Để có thể truyền nhiệt đủ, hai thành phần nhựa cần được ép lại với nhau bằng một thiết bị phù hợp. Khoảng cách nhỏ nhất có thể là dưới 150 μm. Để có một liên kết bền vững, nhựa đã bị nung chảy phải hoàn toàn đóng rắn. Do đó, thiết bị ép hai thành phần nhựa vẫn liên kết chúng với nhau thêm một lúc thậm chí sau khi hoàn tất quá trình hàn.
Công nghệ hàn nhựa bằng laser
Chất lượng cao với khả năng tái tạo và hoàn toàn không sử dụng dung môi - công nghệ hàn nhựa bằng laser có rất nhiều ưu điểm và được sử dụng để thay thế phương pháp truyền thống trong rất nhiều ngành công nghiệp khác nhau như dán, hàn siêu âm hoặc hàn rung. Khi hàn bằng laser, các đường hàn có thể được điều chỉnh tùy ý để phù hợp với hình học của chi tiết mới. Vì tác dụng nhiệt cục bộ rất hạn chế, nên ví dụ như có thể bảo vệ hiệu quả các linh kiện điện tử nhạy cảm. Phân biệt bốn loại quy trình hàn laser điển hình dành cho vật liệu nhựa: Hàn biên dạng, hàn bán đồng thời, hàn đồng thời và hàn mặt nạ. Khi hàn nhựa, ta thường sử dụng công suất laser tới khoảng 300 wat.
Chất lượng cao cấp và có khả năng tái tạo
Các đường hàn có chất lượng cao đồng đều. Trong đó, các đường hàn được hình thành có độ bền tương ứng với vật liệu nền
Sử dụng linh hoạt
Các đường hàn có thể được điều chỉnh tùy ý để phù hợp với hình học của cấu kiện mới
Không có cặn
So sánh với phương pháp dán keo hoặc hàn rung và hàn siêu âm, công nghệ hàn laser không tạo ra các cặn keo dính hoặc vụn nhựa.
Gìn giữ
Tác dụng nhiệt cục bộ giới hạn, bảo vệ các linh kiện điện tử nhạy cảm.
Ít tiếng ồn và ít bị ăn mòn
Hàn nhựa bằng laser không chỉ bảo vệ vật liệu mà còn không gây tác hại đến môi trường.
Cơ chế vận hành quy trình hàn nhựa bằng laser?
Khả năng hàn các loại vật liệu khác nhau được thể hiện trong mã QR của vật liệu ghép nối. Khi hàn bằng laser, các loại nhựa có tính chất tương tự nhau sẽ tạo ra liên kết vững chắc nhất. Nếu các loại nhựa có chứa thành phần sợi thủy tinh cao, thì có thể hình thành các mối hàn dễ nứt vỡ. Do vậy, hàm lượng sợi thủy tinh không được vượt quá 40 %. Loại vật liệu laser trong suốt với sợi thủy tinh không được dày hơn 2 mm.
Vì rất nhiều loại nhựa nhiệt dẻo chỉ hấp thụ một phần nhỏ tia laser của laser thể rắn, nên chúng ta cần bổ sung thêm các chất phụ gia (Additive) như muội than. Qua đó, các loại nhựa nhiệt dẻo này có thể nung chảy và hàn lại. Để đảm bảo khả năng tái tạo của quy trình hàn, một lượng hấp thụ phù hợp phải được bổ sung thêm vào để định vị lại các cấu kiện. Lực hàn được hình thành bằng cách ép cấu kiện vào một mặt nạ kẹp tiếp giáp hoặc một tấm kính chuyên dụng. Tấm kính phải để tia sáng laser đi qua với độ ổn định cơ học cao.
So sánh ba loại phương pháp hàn chiếu xạ laser
Lĩnh vực ứng dụng điển hình của công nghệ hàn nhựa bằng laser
Trong quá trình hàn biên dạng, chi tiết đối xứng được quay dưới tia laser cố định. Ví dụ, có thể sử dụng cách này để hàn nắp thùng phi.
Trong quá trình hàn bán đồng thời, các biên dạng được quét theo trình tự cực nhanh bằng một máy quét. Nhờ đó, mọi vị trí dọc biên dạng gần như được đốt nóng cùng lúc.
Các sản phẩm TRUMPF để hàn nhựa bằng laser
TRUMPF cung cấp cho quý vị một giải pháp hàn nhựa toàn diện: Quý vị nhận được công nghệ laser, hệ thống hội tụ quang học với cảm biến và máy laser, theo yêu cầu cùng với thiết bị từ một nguồn duy nhất, được thiết kế hoàn hảo theo đúng yêu cầu ứng dụng cụ thể của quý vị.
Liên hệ