SALDATURA LASER PLASTICHE

Dopo le applicazioni nella giunzione di particolari metallici, il laser si sta ora affermando anche nel settore dei materiali termoplastici in sostituzione dei metodi tradizionali.
I sistemi laser per la saldatura dei polimeri sono macchine di elevata affidabilità produttiva e comportano un investimento modesto, accessibile anche ad aziende di piccole dimensioni. Possono prevedere l'utilizzo di sensoristica per il controllo della temperatura o delle dimensioni ed essere, a richiesta, completamente automatizzati.
Sono distinti in due categorie:
- Sistemi con robot antropomorfi e cartesiani, particolarmente adatti per saldature in 3D e per aree estese
- Sistemi galvanometrici, indicati per la giunzione di particolari piani o di componenti di piccole e medie dimensioni

Con il laser possono essere saldati praticamente tutti i materiali termoplastici:

PC, PMMA, ABS, PA, SAN, PE, PP, PP caricato vetro

VANTAGGI DELLA SALDATURA LASER
Elevata velocità di lavorazione
Buona qualità, precisione e riproducibilità
Alta flessibilità
Elevata resistenza meccanica e buona tenuta
Assenza di contatto e possibilità di giunzione di profili complessi
Ridotto apporto di calore con possibilità di eseguire giunzioni in prossimità di parti sensibili o di componenti fragili
Selettività di lavorazione con possibilità di optare per saldature in superficie o in profondità
Possibilità di saldare materiali diversi
Zona termicamente alterata stretta e conseguente minima deformazione del pezzo
Nuove potenzialità in termini di estetica con area di saldatura interna, quindi invisibile e priva di bave
Limitata emissione di gas

 

 

 

 

Particolarmente interessante e versatile risulta la saldatura in trasmissione, una tipologia di giunzione che impiega laser che emettono nel vicino infrarosso, tra 800 e 1100 nm, e sfrutta la caratteristica, propria della maggior parte dei polimeri non pigmentati, di essere trasparenti in questo intervallo di lunghezze d'onda. Il processo avviene facendo interagire un fascio laser con uno strato di termoplastico trasparente sovrapposto ad uno opportunamente pigmentato (assorbente): il materiale assorbente fonde e trasmette calore allo strato superiore che fonde a sua volta e realizza in tal modo la saldatura all'interfaccia tra i due materiali generando una saldatura interna e completamente invisibile. Per la giunzione dei materiali termoplastici è possibile utilizzare laser a Nd:YAG e a diodi, ed a CO2 quando non si debba lavorare in trasparenza. Tipicamente le potenze sono basse, comprese tra 50 e 200 Watt, la larghezza di saldatura tra 1 e 3 mm e le velocità tra 0.5 e 10 m/min.

Un discorso a parte merita la lavorazione dei film in materiale plastico sui quali, con la stessa tipologia di sorgenti, è possibile eseguire anche lavorazioni di taglio. Si utilizzano laser a CO2 con i quali risultano saldabili tutti i film (PE, PP, PVC, PS, …) con spessori che possono arrivare fino a centinaia di micron.
Con poche centinaia di watt, si possono raggiungere velocità di lavorazione di alcune centinaia di metri al minuto.

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