Saldatura Laser TTIR
Nella saldatura a laser dei materiali termoplastici viene realizzata una connessione senza soluzione di continuità tra due o più elementi da unire, mediante l’applicazione di calore generato da un raggio laser. Il raggio laser penetra nell’elemento traslucido al laser e colpisce quello laser assorbente, dove viene convertito in calore. Ciò determina la plastificazione. L’incremento di volume locale che si verifica nell’elemento laser assorbente provoca un contatto di superficie con l’elemento traslucido che sarà plastificato dal flusso di calore risultante. In questo modo si completa il processo di saldatura dei due elementi, tenuti insieme in una maschera di posizionamento. Per la saldatura a raggio laser sono disponibili diversi procedimenti alternativi, i vantaggi sono i seguenti :
Applicabilità a lotti di grandi dimensioni.
Capacità della linea di saldatura di sostenere un carico meccanico pesante
Possibilità di ottenere nei punti di giunzione le stesse caratteristiche di resistenza del materiale di base non rinforzato
Possibilità di realizzare quasi qualsiasi geometria di saldatura richiesta.
Il laser deve essere scelto tenendo conto del comportamento di trasmissione del materiale da saldare. Alcuni termoplastici mostrano una trasmissione più elevata a lunghezze d’onda di 1064 nm piuttosto che intorno a 810 nm. Questi materiali, in caso di spessori di parete maggiori, possono essere saldati con un Nd-Yag laser. Una colorazione con carbon black si può considerare laser assorbente. È importante notare che la profondità di penetrazione varia a seconda del contenuto di carbon black: più elevato è il contenuto, maggiore l’assorbimento, minore la profondità di penetrazione, e così anche il volume del materiale fuso.
1. assemblaggio di parti delicate: nessun movimento delle parti che devono essere saldate. Basso o inesistente calore intorno alla area di saldatura.
2. Qualità estetica eccellente: nessun segno di saldatura o bruciatura visibile sulle superfici esposte.
3. Alta precisione: stretto controllo del posizionamento dei pezzi da saldare
4. Ampia libertà di azione nei materiali di stampaggio da utilizzare. Per esempio, da PA66 al poliammide ad alte-prestazioni; particolari dalla struttura rigida ad es fatto di PBT fino a un elemento flessibile realizzato con un elastomero termoplastico TPC-ET o copoliestere
5. Versatilità: adatto per un ampia gamma di tipologie di pezzi e di misure.
6. Basso costo: solitamente competitivo rispetto ad altri metodi di saldatura e, alcune volte, anche più economico
Attrezzatura
Gli elementi di bloccaggio devono permettere al raggio laser di arrivare senza impedimenti alla zona di giunzione. In questo caso è possibile lavorare con piccole lastre in vetro, che vengono attraversate senza problemi dal raggio laser. Ciò permette di ottenere una maggiore libertà di lavorazione.
Tecnologia dei macchinari
Come descritto sopra, esistono diverse varianti al processo di saldatura a raggio laser, ma è necessario fare una distinzione tra i diversi generatori laser utilizzati. I laser a diodo sono disponibili con una lunghezza d’onda di 810 nm, i laser a diodo pulsante con una lunghezza d’onda di circa 940 nm e gli Nd-Yag laser con lunghezza d’onda di 1064 nm.