Laserkunststoffschweissen: wichtige Entwicklung in Italien

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Produkteinblicke

Das Laserkunststoffschweissen durchläuft derzeit eine wichtige Entwicklungsphase. Leister, das internationale Schweizer Unternehmen, das seit über 70 Jahren Marktführer auf dem Gebiet der Kunststoffschweisstechnologien ist, entwickelt erfolgreich Lösungen für die Bereiche Automobil, Elektronik und Mikrotechnik, Medizin und Textil.

Autor: Alberto Pecchio, Marketing-Spezialist, Leister Italien

Das Prinzip des Laserkunststoffschweissens

Die Laserschweisstechnologie für thermoplastische Materialien wurde in den frühen 1990er Jahren in Universitätslabors entwickelt. In der zweiten Hälfte der 1990er Jahre wurde diese Technologie zum ersten Mal für industrielle Anwendungen verwendet und ist mittlerweile ausgereift. Es wird auch als "Laserdurchstrahlschweissen" bezeichnet und ermöglicht die Verbindung von zwei Kunststoffteilen, einem absorbierenden und einem transparenten. Der Laserstrahl fällt durch das transparente Bauteil und überträgt Energie auf das absorbierende Bauteil, das, indem es sich aufheizt, Wärme an das transparente Bauteil leitet, bis auch dieses aufschmilzt. Hierfür ist der physische Kontakt an der Fügefläche erforderlich, der durch mechanisches Einklemmen entsteht. Die lokale Erwärmung und Ausdehnung erzeugen zudem an der Fuge einen Innendruck. Die beiden Drücke, aussen und innen, gewährleisten das robuste Verschweissen der beiden Bauteile.

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  1. transparentes Bauteil der Fuge
  2. absorbierendes Bauteil der Fuge
  3. Laseremission
  4. Schmelzbereich
  5. Schweissnaht

Vorteile der Lasertechnologie

Diese Schweissmethode hat viele Vorteile:

  • flexibles und berührungsloses Schweissverfahren
  • minimale Hitzebeanspruchung der zu verschweissenden Bauteile
  • minimale mechanische Beanspruchung
  • einfaches Schweissnahtprofil
  • es werden keine Partikel freigesetzt
  • vibrationsfreies Arbeiten
  • ästhetische und makellose Schweissnaht
  • hohe Genauigkeit
  • für die Dichtschweissung geeignet
  • kein Werkzeugverschleiss

Das Laserschweissen ermöglicht zudem die Verarbeitung von thermoplastischen Werkstoffen und thermoplastischen Elastomeren praktisch jeden Typs, darunter ABS, PA, PC, PP, PMMA, PS, PBT sowie von faserverstärkten Kunststoffen. Die Stärke der Schweissnaht entspricht in etwa der Stärke des Trägermaterials.

Hauptanwendungsgebiete

Automobilbau: Die Anwendungen reichen hier von Sensoren zur Steuerung der verschiedensten Bauteile über die Umsetzung von Flüssigkeitstanks bis hin zum Schweissen von optischen Baugruppen (Lampen).

Medizintechnik: Einige der Produkte auf dem Markt sind mit lasergeschweissten Bauteilen ausgestattet. Mikrofluidik oder Analyse-Chips sind gute Beispiele.

Elektronik: In vielen Bereichen des modernen Lebens werden elektronische Bauteile verwendet, für gewöhnlich als Baugruppen, die durch ihre Gehäuse von der Umgebung isoliert sind. Die Lasertechnologie eignet sich perfekt für die Herstellung wasserdichter Gehäuse.

Textilien: Die Laserschweisstechnik wird zum Herstellen von Filtern oder zum Verschweissen von Membranen mit Kunststoffrahmen eingesetzt.

Warum Leister

Wenige Unternehmen auf der Welt entwickeln für ihre Kunden spezifische Lösungen zum Laserschweissen von Kunststoffen.

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Leister bietet eine grosse Anzahl alternativer Techniken zur Laserstrahlführung und damit zur Durchführung des Schweissverfahrens an. Hierzu gehört das patentierte GLOBO-Schweissen, welches das Schweissen von Kunststoffbauteilen in drei Dimensionen in einem Arbeitsgang erlaubt. Zudem bietet Leister den Kunden jahrzehntelange Anwendungserfahrung und ein Labor im Hauptsitz in der Schweiz. Hier werden Machbarkeitstests durchgeführt, neue Anwendungen entwickelt und der Produktionszyklus optimiert. Die italienische Ländergesellschaft zählt auf kompetente Techniker, die Kunden bei ihren Prozessen und während der unterschiedlichen Prozess-Stadien unterstützen.

NOVOLAS-Systeme

NOVOLAS ist der Name der Hauptlinie der Laserschweissmaschinen von Leister. Die Maschinen der Serie NOVOLAS WS-AT sind modulare und universelle Laserkomplettschweisssysteme. Diese können mit verschiedenen Lasermodulen und Bearbeitungsköpfen ausstattet werden, um die Produktivität und damit die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen.

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Für weitere Produktivitätssteigerungen kann die NOVOLAS WS-AT durch die Integration eines Drehtisches weiter ausgebaut werden. Die NOVOLAS-Schweissmaschinen können sowohl als manuelle Arbeitsplätze verwendet als auch in automatisierte Produktionslinien integriert werden. Die Erfahrung und das Know-how der Entwicklungs-Ingenieure von Leister ermöglichen die Herstellung dieser Systeme nach den technischen Vorgaben und für die individuellen Anwendungen jedes einzelnen Kunden.