MediCom: Laserové svařování plastů

MediCom_c_i_EPLAN_a.qxd 28 7.9.2018 13:33 Page 28 obrábění l tváření l svařování Technologie laserového svařování plastů v automobilovém průmyslu od společnosti MediCom Průmyslová divize společnosti Medicom a.s. se věnuje laserovým technologiím již čtvrt století. První svařovací laser řady AWW určené ke svařování plastových dílů byl vyroben v roce 2009 a od té doby trvale stoupá počet aplikací využívajících toto zařízení. Článek mapuje některé důležité aspekty této technologie z pohledu výrobce laserů a systémového integrátora v jednom. Autor: Ing. Michal Horáček, www.medicom.cz Svařovací laser nachází obvykle uplatnění ve fázi kompletace a montáže výrobku, kdy vzniká nový zpětně nerozebíratelný celek. Laser může být umístěn prakticky ve kterékoliv části výrobní linky, což jej činí velmi flexibilním zařízením. Schematické uspořádání umístění laseru a plastového dílu při transmisním svařování. Podmínkou vhodnosti použití laserové technologie je správná volba typu svařovaných materiálů a jejich uspořádání. Transmisní svařování d Při laserovém svařování plastů se téměř výhradně používá technologie transmisního svařování, kdy svařované díly jsou přitisknuty na sebe. Z pohledu laseru svazek prochází horním dílem, který by se měl vyznačovat nízkou odrazivostí a absorpcí na vlnové délce použitého laseru. Naopak při dopadu na spodní díl musí dojít k maximálnímu pohlcení energie laseru, a tím i následnému zahřátí místa kontaktu obou dílů. Z tohoto důvodu se do materiálu absorpčního dílu naopak přidávají pigmenty nebo jiné látky zvyšující absorpci. Typická barevná kombinace laserem sva- řovaných dílů je průhledný, bílý či barevný plast průchozího dílu a černý absorpční díl. Jelikož se pro svařování nejčastěji používají infračervené lasery o vlnové délce 808 až 980 nm, lze úspěšně svařit i zdánlivě okem neprůhledné plasty splňující podmínku, že krycí díl má pro vlnovou délku použitého laseru nízkou absorpci. Kvalitní kontakt v místě sváru d Druhá zásadní podmínka pro úspěšné svaření dvou dílů je mechanické uspořádání, a s tím spojená konstrukce svařovacího přípravku. V praxi platí, že dosáhnout kvalitního sváru lze pouze u sestavy, kdy obě části mají v místě sváru kvalitní a intenzivní kontakt. U dílů zasunutých jeden do druhého se toho dá docílit poměrně jednoduše vzájemným přesahem vnitřního a vnějšího rozměru – to bývá obvykle dostatečnou garancí úspěšného procesu svařování. Ostatní díly, které se nedají jednoduše přitlačit jeden k druhému například použitím ocelové masky, se mohou „slisovat” pomocí speciální přítlačné skleněné desky. V tomto uspořádání svazek svařovacího laseru prochází nejprve přes tuto desku a pak přes transmisní plast. I toto řešení má svá úskalí spočívající například v riziku poškození přítlačné desky, nicméně řada aplikací nemá jiné řešení. Přípravek pro svařování žlutého a černého POM dílu. Přítlak se realizuje pomocí ocelové masky vedené po vnějším obvodu sváru. Laser jako nástroj pro svařování se používá všude tam, kde je technologický požadavek na vysoce pevný spoj splňující i další kritéria jako je např. přesnost, hermetická těsnost variabilně kombinovaná s otevřeným pevnostním svárem či lokální teplotní namáhání výrobku bez rizika poškození okolních citlivých komponent. To jsou parametry, které alternativní technologie jako je svařování ultrazvukové, třením nebo infrapaprsky nemohou komplexně poskytnout. T+T T e c h n i k a a t r h 9 / 2 0 1 8