Soldadura láser de plásticos
Uno de los procesos de materiales con láser, que en la última década ha cobrado especial interés en diferentes sectores industriales (sectores automoción, ensamblaje y biomédico), es la soldadura de termoplásticos. Frente a otras técnicas convencionales, (unión mecánica o mediante adhesivos) la soldadura de termoplásticos por láser ofrece amplias ventajas, como son las altas tensiones de rotura, reducción de tiempos de proceso y minimización de las zonas afectadas térmicamente.
Recientemente, la soldadura de materiales disimilares está cobrando especial relevancia. Habitualmente son aplicaciones donde uno de los requerimientos es la reducción del peso de sus estructuras (sector automoción) donde se trabaja en la sustitución de componentes metálicos por plásticos creando ensamblajes de materiales disimilares plástico-metal. Dichos ensamblajes se llevan a cabo mediante soldadura láser entre una gran variedad de termoplásticos y metales.
La especialización de TEKNIKER en cuanto a la soldadura de termoplásticos se centra tanto en la soldadura de materiales similares (plástico-plástico) como materiales disimilares (plástico-metal).
La técnica más ampliamente utilizada en la soldadura láser plástico-plástico es la soldadura por transmisión. La viabilidad de este proceso requiere que uno de los termoplásticos sea absorbente a la radiación láser aplicada, mientras que el otro termoplástico debe ser transparente. Durante el proceso de soldadura el haz láser atraviesa el polímero transparente y la energía del láser es absorbida por el otro termoplástico, llevándolo hasta su punto de fusión. Inmediatamente después, y gracias a un "perfecto" contacto entre los polímeros garantizado por un utillaje adecuado, el termoplástico fundido calienta el polímero transparente dando lugar a la unión entre ambos.
En el caso de la soldadura láser plástico-metal el principio físico responsable de la unión es diferente al caso de la soldadura plástico-plástico. En primer lugar, es importante señalar que en este caso no hay restricciones en cuanto a las propiedades ópticas de los plásticos. El proceso de soldadura puede llevarse a cabo tanto para termoplásticos absorbentes a la radiación del láser como transparentes. En ambos casos el metal requiere de un pre-tratamiento realizado también con láser. Dicho pre-tratamiento consiste en generar hendiduras sobre el metal, en las cuales será introducido el termoplástico fundido durante el proceso de soldadura. Por tanto, en este caso el principal mecanismo de unión es mecánico.
Sectores industriales
Equipamiento singular
Casos de éxito
Red de colaboradores
- PSA Peugeot Citroen Automobiles S.A.
- FAURECIA
- European Laser Institute (ELI)
- Plataforma Tecnológica Española de Fotónica
- SECPhO (Southern European Cluster in Photonics and Optics)
Excelencia científica
- “A combined experimental and numerical approach to the laser joining of hybrid Polymer – Metal parts”
- “Laser transmission welding of ABS: Effect of CNTs concentration and process parameters on material integrity and weld formation”
- “Laser welding of polymers and hybrid laser joining of polymer-metal”
- “Optical design and development of a fiber coupled high power diode laser system for laser transmission welding of plastics”
- “Laser transmission welding of Acrylonitrile-Butadiene-Styrene (ABS) using a tailored high power diode-laser optical fiber coupled system”
- “Fiber coupling of high-power diode laser stack for direct polycarbonate processing”