Laserschweißen - Kunststoffe
Schweißen mit dem Laser - das Prinzip (Kunststoffe)
Als Wärmequelle für das Erschmelzen der zu fügenden Bauteile dient auch hier ein Laserstrahl. Geschweißt werden können schmelzbare Kunststoffe (nicht schweißbar z. B. Duroplaste). Die typische Verbindungsgeometrie ist eine Überlapp-Verbindung. Die zu verbindenden Bauteile werden hinsichtlich Material dann so gewählt, dass der obere Fügepartner für die eingesetzte Laser-Wellenlänge (weitgehend) transparent ist, der untere Fügepartner die Laserstrahlung deutlich absorbiert. Dieses führt zu einer Erschmelzung des unteren Fügepartners an der Stoßstelle zum oberen Fügepartner. Durch den Kontakt der Fügepartner - in der Praxis durch Anpressdruck abgesichert - wird die Wärme auch in den oberen Fügepartner eingetragen. Es ensteht eine Schmelzlinse.
Die für diesen Prozess erforderliche "Durchsichtigkeit" des oberen Partners und "Undurchsichtigkeit" des unteren Partners hängt nicht zwingend mit der optischen Erscheinung für das menschliche Auge zusammen: Werkstoffe zeigen für verschiedene Wellenlängen teilweise stark unterschiedliches Absorptions- und Transmissionsverhalten. So können z. B. beide Partner schwarz aussehen (d. h. absorbierend für sichtbares Licht) - ein Fügepartner aber durchaus transparent für Infrarotlicht sein. Ebenso können durch Zugabe von Füllstoffen oder Farbpigmenten diese - für den Prozess erforderlichen optischen - Eigenschaften eingestellt werden.
Eine wichtige Schlussfolgerung heißt daher für den Anwender: Farbänderungen am Produkt können gravierenden Einfluss auf die Laser-Schweißbarkeit haben.
Wo liegen die Vorteile des Verfahrens?
Gegenüber den typischen Fügealternativen (Kleben, Ultraschallschweißen) können besonders
- höhere Prozessgeschwindigkeiten,
- beste Automatisierbarkeit und
- gute Zugänglichkeit an kompliziert geformten Bauteilen
genannt werden.
Einsatzbeispiele:
- Schweißverbindungen an verschiedenen Gehäusebauteilen
- Dichtschweißungen an Bauteilen des Motoren-Ansaugtraktes
- Flüssigkeitsdichtschweißungen an Vorratsbehältern
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Ihre Fügeaufgabe auf den Einsatz des Laserschweißverfahrens. Wir unterstützen Sie bei der lasergerechten Konstruktion
Ihrer Fügeverbindung, um die Eigenschaften einer Laserschweißverbindung optimal zum Tragen kommen zu lassen.
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