Ottica per Laser Welding

Microla progetta e realizza sistemi ottici custom per il LASER Welding di componenti polimerici. 

Il processo di saldatura laser risulta adatto sia per la produzione di componenti geometricamente complessi e su piccola scala sia nelle industrie, integrato in linea di produzione. Il trasferimento termico localizzato e le basse sollecitazioni meccaniche rendono questo processo adatto alla produzione di dispositivi fragili come ad esempio nell'ambito medicale, elettronico e per l'automotive in cui è necessario evitare il danneggiamento di componenti interni spesso causato dall'impiego di alte temperature o vibrazioni. Per saperne di più su questo processo dai uno sguardo alla nostra Tech Pill sulla saldatura laser.

La progettazione ottica del sistema di saldatura plastica viene eseguita sulla base delle esigenze del cliente. A seguito di una opportuna raccolta dei requisiti, vengono definiti i parametri chiave del processo, quali potenza ottica della sorgente laser, lunghezza d’onda e geometria dello spot nel piano focale (Ottica per applicazioni industriali).

Esistono diverse tecniche di saldatura laser. La valutazione della corretta tecnica da applicare viene eseguita dai progettisti di Microla sulla base dell’esperienza, degli obiettivi che si prefigge il cliente e dalla geometria dei componenti da saldare. Gli elementi di contorno, quali tempo di processo e budget a disposizione, concorrono alla definizione della strada più idonea da seguire. I progettisti Microla sono in grado di progettare e realizzare sistemi di saldatura plastica laser basati sulle principali tecniche attualmente impiegate nel settore, con una forte propensione alla customizzazione sulla base delle esigenze del cliente:

• Simultaneous Welding

• Quasi-simultaneous Welding

• Contour Welding

• Mask Welding

Ognuna delle suddette tecniche richiede l’utilizzo di ottiche adeguate perché l’esecuzione del processo avvenga in modo pulito e compatibile con i requisiti dell’applicazione. La scelta delle ottiche si basa su una sequenza di parametri. Ognuno di essi è da tenere accuratamente in considerazione in quanto la loro combinazione concorre al raggiungimento dell’obiettivo di processo.

La tecnica del Simultaneous Welding fa generalmente uso di una guidaluce, all’interno del quale il fascio laser viene opportunamente condotto attraverso riflessioni multiple. In questa tecnica, il processo avviene simultaneamente su tutto il giunto di saldatura. Generalmente, in pochi secondi si ottiene una saldatura pulita e priva di detriti. La guidaluce può essere in materiale metallico oppure in materiale vetroso o plastico. Nel primo caso, si parla di guidaluce hollow-core, in quanto la conduzione della radiazione avviene in aria. Nel secondo caso, invece, la conduzione della radiazione avviene all’interno del mezzo vetroso o plastico. I progettisti Microla definiscono la geometria e il materiale più opportuno per la guidaluce, oltre a progettare il sistema ottico completo che permette di condurre il fascio laser della sorgente fino al giunto da saldare.

Il Quasi-simultaneous Welding è un processo altrettanto importante e diffuso, particolarmente indicato per componenti di piccola dimensione o la cui geometria può variare frequentemente. Questo processo fa uso di una testa galvanometrica, che permette di definire il profilo di saldatura in modo agevole attraverso un software. Anche in questo caso, la progettazione ottica parte dalla corretta definizione della sorgente laser da utilizzare e prosegue sino al giunto di saldatura. La definizione delle ottiche di collimazione, espansione e focalizzazione della sorgente laser viene svolta attraverso una metodologia collaudata. Il cliente viene accompagnato nella scelta dei componenti più adatti a raggiungere l’obiettivo prefissato.

Altre tecniche, quali contour welding, mask welding e molte altre, possono essere applicate a seconda delle esigenze del cliente. La conoscenza e la corretta applicazione dei parametri ottici, infatti, permettono ai progettisti Microla di poter implementare soluzioni innovative, mantenendo un’ottima confidenza nel raggiungimento del risultato prefissato.

A valle della progettazione ottica, i tecnici Microla sono in grado di eseguire i test di processo sui materiali del cliente. Attraverso l’utilizzo di strumentistica avanzata, quali termocamere, pirometri e sensori di potenza ottica, i tecnici Microla possono monitorare il processo di saldatura, fornendo al cliente un sistema chiavi in mano con la certezza che il processo avvenga in modo controllato e idoneo all’obiettivo richiesto (Caratterizzazione fasci luminosi).