Materiais soldáveis a laser

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Os termoplásticos são plásticos que podem ser derretidos. Portanto, são soldáveis. Dois tipos de termoplásticos e o princípio da soldabilidade dos dois materiais são explicados com mais detalhes abaixo.

Os termoplásticos podem ser divididos em termoplásticos amorfos e semi-cristalinos. Os termoplásticos amorfos são transparentes porque não têm aditivos visíveis. Os termoplásticos semicristalinos, por outro lado, parecem opacos ou leitosos a olho nu. Em princípio, os mesmos termoplásticos podem ser soldados com um laser. No entanto, as propriedades ópticas dos termoplásticos devem ser tidas em conta.

A tabela lista as combinações de materiais soldáveis a laser. Além destas combinações, também é possível expandir o espectro com misturas modificadas.

Combinações de material fotográfico em tamanho real:

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Propriedades ópticas

As propriedades ópticas do plástico influenciam o resultado da soldadura a laser. Por um lado, é necessário um parceiro de soldagem transparente para a soldagem a laser.

Sem aditivos, todo termoplástico é transparente à radiação laser. No entanto, é feita uma distinção entre termoplásticos amorfos e semi-cristalinos. Com termoplásticos amorfos, a radiação transmite quase perfeitamente, mesmo com materiais mais espessos. Com os termoplásticos semi-cristalinos, por outro lado, a radiação é refracta e reflectida nos cristais. Isto leva à dispersão da radiação que depende principalmente do grau de cristais e da espessura do material a ser irradiado.

A figura seguinte mostra a análise espectral do polipropileno transparente (PP). A faixa de comprimento de onda entre 800-1100 nm o plástico é ainda mais transparente do que na faixa visível (400 - 700 nm).

Profundidade de penetração ótica

A profundidade de penetração óptica é uma medida das propriedades do parceiro de união absorvente. Mostra a profundidade com que a radiação penetra na superfície do plástico antes que o calor seja gerado.

O ideal é que a profundidade de penetração óptica esteja na faixa de µm, veja o gráfico acima. Se não houver absorção suficiente, é mais provável que ocorra absorção de volume. Isto aquece toda a espessura do material, ver caixa do meio. O terceiro caso descreve uma reflexão superficial demasiado grande. Neste caso, a radiação não pode penetrar na superfície de forma alguma. Portanto, os dois últimos casos são bastante negativos para o processo.

O calor gerado durante a soldagem cria uma zona afetada pelo calor que pode ser vista sob um microscópio por seções de micrótomo ou microsseções.

O desenho do cordão de solda pode ser tratado de forma muito simples. Para ser franco, os componentes na zona de soldadura precisam de ter contacto físico. Mas não é tão simples como isso: Os componentes devem ser projetados para o uso do laser. As diretrizes para isso podem ser solicitadas a nós ou diretamente através do Associação Alemã para Processos de Soldagem e Aliados e. V. (DVS) pode ser solicitado. Solicite a Directriz DVS 2243 sobre termoplásticos de soldagem a laser.