Materiales soldables por láser

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Los termoplásticos son plásticos que pueden ser fundidos. Por lo tanto, son soldables. A continuación se explican con más detalle dos tipos de termoplásticos y el principio de soldabilidad de los dos materiales.

Los termoplásticos se pueden dividir en amorfos y semicristalinos. Los termoplásticos amorfos son transparentes porque no tienen aditivos visibles. Los termoplásticos semicristalinos, por otro lado, parecen opacos o lechosos a simple vista. En principio, los mismos termoplásticos pueden ser soldados con un láser. Sin embargo, hay que tener en cuenta las propiedades ópticas de los termoplásticos.

La tabla lista las combinaciones de materiales soldables con láser. Además de estas combinaciones, también es posible ampliar el espectro con mezclas modificadas.

Propiedades ópticas

Las propiedades ópticas del plástico influyen en el resultado de la soldadura por láser. Por un lado, se requiere un compañero de soldadura transparente para la soldadura láser.

Sin aditivos, cada termoplástico es transparente a la radiación láser. Sin embargo, se hace una distinción entre los termoplásticos amorfos y los semicristalinos. Con los termoplásticos amorfos, la radiación se transmite casi perfectamente, incluso con materiales más gruesos. Con los termoplásticos semicristalinos, en cambio, la radiación es refractada y reflejada en los cristalitos. Esto conduce a la dispersión de la radiación que depende principalmente del grado de los cristales y del grosor del material que se va a irradiar.

La siguiente figura muestra el análisis espectral del polipropileno transparente (PP). El rango de longitud de onda entre 800-1100 nm el plástico es aún más transparente que en el rango visible (400 - 700 nm).

Profundidad de penetración óptica

La profundidad de penetración óptica es una medida de las propiedades en la pareja de unión absorbente. Muestra lo profundo que la radiación penetra en la superficie del plástico antes de que se genere calor.

Idealmente, la profundidad de penetración óptica está en el rango de µm, ver el gráfico de arriba. Si no hay suficiente absorción, es más probable que se produzca una absorción de volumen. Esto calienta todo el grosor del material, véase la caja central. El tercer caso describe una reflexión de la superficie que es demasiado grande. En este caso, la radiación no puede penetrar en absoluto en la superficie. Por lo tanto, los dos últimos casos son más bien negativos para el proceso.

El calor generado durante la soldadura crea una zona afectada por el calor que puede ser vista bajo un microscopio por secciones de microtomo o microsecciones.

El diseño de la costura de soldadura puede ser manejado de manera muy simple. Para decirlo sin rodeos, los componentes de la zona de soldadura necesitan tener contacto físico. Pero no es tan simple como eso: Los componentes deben estar diseñados para el uso del láser. Las directrices para ello pueden solicitarse a nosotros o directamente a través del Asociación Alemana de Soldadura y Procesos Aliados. V. (DVS) puede ser solicitado. Pregunte por la Guía DVS 2243 sobre la soldadura láser de termoplásticos.