Conosci la saldatura laser?
17/03/2020La saldatura laser polimerica
costituisce una tecnologia produttiva ormai consolidata e in forte crescita nel
mondo industriale.
In un numero crescente di
applicazioni, la saldatura laser sta sostituendo tecnologie storicamente affidabili e largamente utilizzate,
come la saldatura IR, la saldatura tramite ultrasuoni e l’incollaggio, grazie
ai numerosi vantaggi tecnologici e applicativi, quali ad esempio:
- Miglior risultato estetico, elemento fondamentale per la saldatura di componenti visibili (Es. fanali automobili)
- Riscaldamento localizzato alla sola zona del giunto di saldatura. Grazie a questa caratteristica, è possibile effettuare saldature in zone critiche, come ad esempio in prossimità di componenti elettronici o in regioni sensibili a repentini innalzamenti di temperatura
- Ottenimento di una giunzione tra le parti totalmente impermeabile, che rende l’interno del dispositivo resistente alla formazione di condensa e all’immersione in liquido
- Totale assenza di detriti o scarti di processo
- Affidabilità e ripetibilità di processo
- Ottima resistenza meccanica del giunto di saldatura
Tra le varie tecniche di saldatura laser, la saldatura laser in trasmissione è di gran lunga quella più diffusa. In questa tecnica rientrano numerose modalità di processo, che presentano dei fattori comuni. Infatti gli elementi fondamentali del processo sono:
- Fascio laser, tipicamente con lunghezza d’onda nell’infrarosso
- Polimero trasparente alla radiazione laser
- Polimero che assorbe la radiazione laser
- Applicazione di adeguata pressione fra i due polimeri
Il
fascio laser attraversa il polimero trasparente, perdendo, tipicamente, una
bassa percentuale di potenza ottica per assorbimento, e viene assorbito
totalmente dal polimero opaco alla radiazione. Tale polimero si riscalda,
raggiungendo la sua temperatura di rammollimento e riscaldando ad una
temperatura analoga, per conduzione, il polimero trasparente posto a contatto.
In questo modo si forma il giunto di saldatura, in cui si ha compenetrazione
tra i due polimeri e, pertanto, l’ottenimento di proprietà meccaniche del tutto
paragonabili al polimero tal quale. Il giunto di saldatura si crea
all'interfaccia tra i due polimeri in pochi secondi, a patto di aver
correttamente dimensionato la densità di potenza ottica del laser in rapporto
ai polimeri da saldare.
A seconda che l’irraggiamento con
il fascio laser avvenga in modo istantaneo su tutto il giunto da saldare o, al
contrario, si movimenti il fascio laser lungo il giunto, si parla
rispettivamente di Saldatura Laser Simultanea e Saldatura Laser
Quasi-Simultanea. L’esposizione di vantaggi e svantaggi delle due tecniche
richiederebbero una trattazione separata, ma è possibile asserire che la prima
si applica tipicamente a contesti produttivi, grazie all'ottima affidabilità e
rapidità di processo, e permette di raggiungere un migliore risultato estetico,
mentre la seconda trova applicazione a contesti che richiedono una frequente
variazione della geometria del giunto da saldare.
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