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Laserschweißen von Kunststoff und Metall

Lintech- Ihr kompetenter Partner für das Laserschweißen

 
Die Schweißtechnologie ermöglicht die Herstellung eines breiten Spektrums nicht trennbarer Verbindungen von industriell verwendeten Materialien. Die Gemeinsamkeit aller Schweißtechniken liegt darin für spezielle Anwendungen eine sichere Verbindung herzustellen. Lasertechnologie hat sich weltweit als Schweißmethode durchgesetzt und hat eine Reihe von Vorteilen gegenüber herkömmlichen Schweißmethoden – z.B. solchen mit Lichtbogen. Genauigkeit, Geschwindigkeit, Reproduzierbarkeit und die Effizienz der Laser-schweißprozesses sind nicht nur in der Schaffung von Metallverbindungen, sondern auch bei der Schweißung von Kunststoffen gegeben.
 
Die dynamische Forschung und Entwicklung der Laserschweißtechnologie ermöglicht ihre Nutzung Technologie für Anwendungen, die bis vor ein paar Jahren noch nicht denkbar waren.
Neben dem „klassischen“ Laserschweißen führen wir z.B. aus:Laserschweißen
  • Hybrid Laserschweißverfahren. Diese Verfahren sind spezifische Kombinationen des Laserschweißens mit dem Lichtbogenschweißen. Der Vorteil ist die hohe Produktivität unter Beibehaltung der hohen Güte der Schweißung. Diese Technologie wird vor allem in der Serienfertigung entweder dünner oder dickwandiger geschweißter Stahl, -oder Aluminiumlegierungen verwendet
  •  „Remote“ Technologie. Die Initiative für die Entwicklung dieses Verfahrens ging  insbesondere von der Automobilindustrie aus,  in dem Bemühen, das herkömmliche Punktschweißen zu ersetzen. Die Schweißnaht entsteht durch die synchrone Zusammenarbeit der Bewegung der Optik des Laserkopfes und dem Handlingsystem (in der Regel ein Sechs-Achsen-Industrieroboter Manipulator). Der optische Laserkopf ermöglicht das Schweißen aus großen Distanzen bei hohen Schweißgeschwindigkeiten.
Zum Laserschweißen werden heute vor allem Festkörper, -oder Diodenlaser eingesetzt. Im Gegensatz zu CO2-Laser haben diese in der Regel einen höheren Wirkungsgrad bei höherer Absorption von Laserstrahlung bei der Bearbeitung metallischen Materials. Kunststoffe können, bei der Wellenlänge dieses Lasers, weitgehend transparent sein. Dieser Effekt kann zum Beispiel bei der Herstellung überlappender Verbindungen genutzt werden.
 
Beim Laserschweißen von Kunststoffen können exzellente Verbindungen bei minimaler Materialdegradation am Schweißort erreicht werden. Wie beim Metall, so erfolgt die Schweißung auch hier kontaktlos. Außerdem kann die Naht über die gesamte Länge des Teiles hergestellt werden. Folglich wird die Verformung der geschweißten Teile reduziert und eine menge Zeit beim Produktionsprozess eingespart.
 
Wir unterscheiden zwei Hauptmethoden beim Schweißen von Kunststoffen:
 
  • Laser-Transmissions-Schweißen
  • Direktes Schweißen

fLaserschweißenDas Laser-Transmissions-Schweißen nutzt durchlässigen Kunststoff für die Strahlung von Dioden- und Festkörperlasern. Das Mischen und dauerhafte Verbinden der Materialien erfolgt nur an den Übergängen der Materialien ( Die Schweißnaht ist an der Oberfläche nicht sichtbar). Der Laserstrahl wird vom oberen Kunststoff durchgelassen und erst vom unteren Kunststoffteil,  der entsprechende Additive (in der Regel kohlenhaltigen Ruß) enthält, asorbiert . Eine wichtige Rolle im Schweißprozess spielt auch der äußere Druck, der vorzugsweise direkt im Bereich der Schweißnaht angewendet werden sollte.

 
Direktes Schweißen wird bei vom Kunststoff gut absorbierter Strahlung in der Regel mit einem CO2 Laser durchgeführt. Bei diesem Prozess wird zunächst die äußere Schicht der zu verschweißenden Materialien aufgeschmolzen, die anschließend chemisch miteinander reagieren und schließlich erstarren. Der Ort, wo das Material schmilzt, kann sichtbar sein, aber dank des sehr schmalen Laserstrahls ist dieser sehr klein. Die Anwendung von Lasersystemen in der Industrie hat bewiesen, dass sie Konkurrenztechnologien v.a. durch die hohe Prozessgeschwindigkeit, die wirtschaftliche Arbeitsweise, die Möglichkeit in Positionen mit begrenztem Zugang zu Schweißen, die geringe Hitzebeeinflussung der Materialien, die einfache Automatisierbarkeit und genaue Prozesskontrolle sowie die Wasserdichtigkeit und das gute optische Erscheinungsbild der Naht, überlegen sind.
 
Hierbei arbeiten wir auch mit dem Forschungszentrum für neue Technologien  an der Westböhmischen Universität Pilsen zusammen.
 
 
 

 

 
 

 

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