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Materiali saldabili al laser
I materiali termoplastici sono plastiche che possono essere nuovamente fuse, e pertanto saldabili. I polimeri termoplastici sono suddivisi in due gruppi:
  • Polimeri termoplastici amorfi
  • Polimeri termoplastici semicristallini

I polimeri termoplastici amorfi, privi di additivi, sono trasparenti nello spettro visibile. Al contrario, i polimeri termoplastici semicristallini appaiono da opachi a lattiginosi alla vista. In linea di principio, i polimeri termoplastici identici possono essere giuntati al laser. Tuttavia, è necessario tenere conto delle proprietà ottiche. 

Nella tabella sono elencate combinazioni di materiali saldabili al laser. Accanto a queste combinazioni, esiste anche la possibilità di ampliare lo spettro con miscele modificate.

 

Leister Material Combination
Cliccate sul imagine per ingrandire (pdf)
Proprietà ottiche

Le proprietà ottiche dei materiali plastici hanno un impatto decisivo sul risultato di un processo di saldatura per irrag-giamento laser. Per l’irraggiamento laser sono necessarie da un lato una parte trasparente, dall’altro una parte assorbente.

Senza la presenza di additivi, ogni polimero termoplastico è trasparente all’irraggiamento laser. Tuttavia, occorre fare una distinzione tra polimeri termoplastici amorfi e semicristallini. Nei polimeri termoplastici amorfi l’irraggiamento trasmette anche in caso di spessori importanti, praticamente senza perdite. Nei polimeri termoplastici semicristallini, invece, l’irraggiamento si infrange sui cristalliti e viene rifratto. Ha luogo, così, una dispersione, che dipende principalmente dal grado del cristallite e dallo spessore da irraggiare.

L’immagine mostra l’analisi dello spettro di un PA trasparente. La plastica, nel campo di lunghezza d’onda tra 800-1100 nm è ancora più trasparente rispetto alla gamma visibile (400-700 nm). 

Profondità di penetrazione

La profondità di penetrazione ottica è un criterio di misura delle proprietà della parte di giunzione. Questo valore indica a che profondità l’irraggiamento deve penetrare nella superficie prima che si sviluppi calore.

Idealmente la profondità di penetrazione ottica si trova nel campo µm, nell’immagine contrassegnato in maiuscolo. Se non è presente abbastanza assorbente, si raggiunge un assorbimento volumetrico maggiore. In questo modo, tutto lo spessore del materiale si riscalda. Il terzo caso indica una superficie di riflessione troppo grande che impedisce il passaggio dell’irraggiamento all’interno di essa. Entrambi i casi sono dunque piuttosto negativi per il processo. 

Leister LPW optische_Eindringtiefe

A causa del calore sviluppatosi durante il processo di saldatura, si genera una zona di impatto termico che può essere visualizzata mediante un microscopio in sezioni o campioni realizzate al microtomo. 

Il profilo del cordone di saldatura può essere gestito quindi in modo molto semplice. In parole povere, nella zona di saldatura deve esserci solo contatto fisico. - Questo tuttavia non è così semplice: I componenti devono essere costruiti per essere conformi al laser; le direttive in merito possono essere richieste a noi o per il tramite del DVS (direttiva 2243). 

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