Conosci la saldatura laser?

La 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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