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