Spawanie tworzyw sztucznych

Laserowe spawanie polimerów jest rozwijającą się technologią, w której zastosowanie znajdują produkty IPG. Technika ta może konkurować ze spawaniem ultradźwiękowym w niektórych obszarach, w których elastyczność produkcji i precyzyjny, zdalny proces bez rozbłysku; w takich przypadkach technologia ta pozwala na niezawodne i opłacalne rozwiązania w zakresie łączenia szeregu termicznie zgrzewalnych materiałów polimerowych.

Nowa technologia wykorzystuje laser włóknowy produkcji IPG Photonics, który eliminuje konieczność stosowania warstwy pochłaniającej i umożliwia łączenie czystych polimerów. Lasery włóknowe IPG emitują wiązkę lasera o długości fali, która jest efektywniej pochłaniana przez polimeru w całym przekroju, co pozwala na kontrolowane topnienie do dokładnie kontrolowanej głębokości. Ten najnowszy rozwój technologii, zwany metodą spawania laserowego na wskroś (TLW) lub spawania laserowego w podczerwieni (MIRL) jest procesem bezdotykowym o wysokiej precyzji i umożliwiającym spawanie ze sobą transparentnych elementów polimerowych. Proces ten jest odpowiedni dla transparentnych polimerów, które są szeroko stosowane w przemyśle wyrobów medycznych, gdzie zastosowanie ciemniejszych polimerów lub dodatków jest niepożądane. Obecnie proces ten jest również chętnie wykorzystywany w aplikacjach łączenia dwuściennych pojemników na ciecze dla przemysłu spożywczego. Najnowsze osiągnięcia w zakresie obróbki pokazały, że ta długość fali ma wiele zalet, w tym krótszy czas obróbki niż laser 1 µm oraz pozwala na łączenie znacznie szerszego zakres kolorów spawanych polimerów. Dodatkowo, siła mocowania jest niższe i w wielu przypadkach płyty dociskowe nie są wymagane.

Spawanie laserowe

Konwencjonalna technika spawania laserowego polimerów znana jest pod nazwą spawania laserowego transmisyjnego (TTLW). W tym przypadku lasery w zakresie długości fali 1µm są używane do spawania dwóch termoplastycznych elementów; jeden z łączonych elementów musi pozwalać na transmisję wiązki, a drugi musi ją absorbować. Wymaga to zastosowania elementu o określonym kolorze pochłaniającym wiązkę lasera, albo wytworzenia specjalnej warstwy przy wykorzystaniu kosztownej farby drukarskiej lub pigmentu do warstwy absorbującej. IPG dostarcza chłodzone powietrzem światłowody dostarczające wiązkę z lasera diodowego DDL o średniej mocy do 200 watów dla tego procesu. IPG dostarcza również lasery włóknowe wielomodowe CW o mocy do 200 W, przeznaczone do spawania polimerów.

Spawanie laserowe

Obie metody mogą być zastosowane w szerokim zakresie tworzyw termoplastycznych, wybór metody zależny jest od typu łączonych elementów, zgodności składu chemicznego oraz zakresami temperatur topnienia. Oba procesy wymagają średniej mocy od 100 do 200 W, aby uzyskać atrakcyjne prędkości spawania przy dobrej wytrzymałości spoiny. IPG Photonics jest jedynym dostawcą laserów tulowych 2µm w tym zakresie mocy.