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