42

k

komponenty I materiály I plasty

SVAŘOVÁNÍ PLASTŮ

LASEREM V AUTOMOTIVE

Laserové svařování

plastů se v posledním

desetiletí stalo

pokrokovou a důležitou

průmyslově používanou

technologií. Pokračující

rozvoj nových laserů

s vlnovou délkou

ve spektru viditelné

infračervené oblasti

(zelený laser) a spektru

blízké infračervené

oblasti v koordinaci

s vývojem souvisejících

absorbérů přidaných

do plastových materiálů

poskytují možnost

spojovat transparentní

a neprůhledné

absorpční plastové

materiály. Automobilový

průmysl, zdravotnický

průmysl, elektronický

průmysl, to jsou jen

některé z oblastí, kde

je široce realizována

technologie laserového

svařování plastů.

V současné době roste zájem průmyslu

o rozšíření svařování rozdílných plastových

materiálů. K překonání problémů spojených

se svařováním plastových materiálů je velmi

důležité pochopení mechanismů spojování,

morfologie a molekulární chování konstrukce plastu. Také pochopení výsledných mechanických a tepelných vlastností, hustotu

difúze, migrace, deformace, atd.

T+T T e c h n i k a a t r h 3 / 2 0 2 0

1

Kombinace robotu a laseru Solaris od Leonarda s pyrometrem se skenovací hlavou pro svařování plastů

Už na počátku 70. let se prováděly

úplně první pokusy laserového

Neviditelny

svařování termoplastických pospoj pomoci

lymerů. Byl použit CO2 laser na

meho lejzraku

100 mikronový polyethylenový

film a svařoval se v přeplátovaném

spoji. Nicméně k průlomu pro laserové svařování polymerů došlo až v polovině 90. let minulého století, kdy byly

vyvinuty stabilní diodové lasery v rozmezí

vlnových délek 800–1100 nanometrů na

dvou plastů

výkonových úrovních do 200 wattů. Dnes

je základní

konfigurací pro

se nejčastěji používá vlnová délka laseru

svařování polypro svařování 980 nm nebo 1064 nm. Tymerních matepický rozsah výkonu laseru pro svařování

riálů. „Horní“

plastů je 10 až 50 W. Diodový nebo vlákčást plastu je

nový laser Solaris je obvykle integrován se

transmisní pro vlzrcadly, vychylovanou skenovací hlavou

laserového paprsku nebo umístěním lasenovou délku laseru

(laser prochází přes

ru přímo na robotu. Pro zvýšení rychlosti

materiál) na „spodsvařování se nyní uplatňuje kombinace roní“ polymer, který

botu a laseru se skenovací hlavou (obr. 1).

naopak velmi abK vedení výkonu laserového paprsku od

sorbuje laserový

laserového zdroje se používá optického

vlákna, kdy vlákno je u diodových laserů

paprsek a tedy

i mění jeho enerpasivní (nezvyšuje výkon laseru, pouze

gii na tepelnou

jej přenáší) nebo aktivní optické vlákno

zvyšující výkon laserového zdroje (princip

(zahřívá se).

vláknového laseru). Vláknový laser Solaris

Schopmá velmi stabilní výkon a parametry lasenost absorbovat

rového zdroje jak v kontinuálním módu

laserové světlo je důsledkem

(CW), tak i v pulsním módu laseru. Stabilita

chemických barviv nebo pigmentů, také

laserového výkonu je velmi důležitá pro

nazývaných „absorbers“, které se přidásvařování plastů, kdy je potřebné dosáhvají k polymeru před lisováním. Nejpounout konstantní teploty plastu.

žívanější absorbér jsou saze, ale používá

Základní princip laserového svařování polyse mnoho dalších barviv nebo pigmentů.

merů je znázorněn na obr. 2. Překrytý spoj

i

i

i

i