Laser-Schweißen
Mit den verschiedenen Durchstrahlverfahren des Laser-Schweißen ist es möglich, nahezu beliebige Geometrien zu verschweißen. Die Wärme wird zum Fügen der Kunststoffe mit Laserstrahlen eingebracht.
Zum Laser-Schweißen eignen sich thermoplastische Kunststoffe mit hoher Transparenz und guter Absorption in oberflächennahen Schichten. Darüber hinaus sollten die zu verschweißenden Kunststoffe eine ausreichende Polymerverträglichkeit, geringe Reflexionsgrade und Schmelztemperaturen auf gleichem Niveau aufweisen. Das Verfahren bietet außerdem die Möglichkeit, Kombinationen aus harten und weichen Kunststoffen miteinander zu verschweißen.
Beim Schweißen durchdringt der Laserstrahl den lasertransparenten Kunststoff und trifft auf den absorbierenden Kunststoff. Daraufhin werden beide Kunststoffe plastifiziert. Nach dem Erkalten ist der Schweißprozess abgeschlossen.
Prinzip des Laser-Schweißens
- Lasertransparenter Kunststoff
- Strahlquelle: Diodenlaser, Nd:YAG-Laser
- Absorbierender Kunststoff
- Einspannvorrichtung
Im Folgenden werden die drei Verfahren zum Durchstrahlschweißen mit Laser beschrieben.
Laser-Konturschweißen
Der Laserstrahl fährt die Kontur zum Schweißen ab.
- Vorteile:
- Flexibles System
- Problemlose Geometrieumstellungen
- Nachteile:
- Führungssystem für das Werkzeug erforderlich
- Prozesszeit von der Schweißnahtlänge abhängig
- Einschränkungen in der Größe der Bearbeitungsfläche
- Einschränkungen in der Teilegeometrie
Laser-Simultanschweißen
Mehrere Laserstrahlen schweißen die Kontur gleichzeitig.
- Vorteile:
- Kurze Prozesszeiten
- Kein Führungssystem für das Werkzeug erforderlich
- Nachteile:
- Neues Werkzeug bei Geometrieumstellungen erforderlich
- Einschränkungen in der Teilegeometrie
- Mit Bauteilgröße steigende Anlagekosten
Laser-Quasi-Simultanschweißen
Der Laserstrahl wird über einen Scanspiegel abgestrahlt, so dass die Kontur vollständig bestrahlt wird.
- Vorteile:
- Kurze Prozesszeiten
- Kein Führungssystem für das Werkzeug erforderlich
- Flexibles System
- Problemlose Geometrieumstellungen
- Nachteile:
- Einschränkungen in der Größe der Bearbeitungsfläche
- Einschränkungen in der Teilegeometrie
SONOTRONIC entwickelt und fertigt Maschinen zum Laser-Schweißen, z.B. zum Verschweißen von Blut-Diagnosesystemen (Medizintechnik), PKW-Stoßfängern, Abgasprüfsystemen (Automobilindustrie) oder Kunststoffverkleidungen von elektronischen Konsumgütern (Elektronik und Elektrotechnik).
