La soldadura de termoplásticos y de elastómeros termoplásticos por medio de la radiación de láser tiene una serie de ventajas con respecto a los procedimientos clásicos, como pegar o atornillar.
- La técnica se aplica sin contacto
por tanto casi libre de desgaste
- La energía producida se libera localmente, es decir, solamente en
el punto de soldadura
- Se produce líneas invisibles de soldadura impermeables al aire, gas
y agua
- Generalmente no es necesario ningún trabajo preliminar y ningún
reprocesamiento
- Hay la posibilidad de líneas de soldadura de geometría tridimensional
- No hay exceso de masa fundida o es muy pequeño
- Es un proceso altamente reproducible
- ...
No obstante, cada procedimiento tiene desventajas
- A primera vista, los gastos de inversión
son relativamente altos
- Se necesitan materiales con diversas características ópticas
- En la elaboración de piezas complejas y/o muy grandes el mecanismo
de tensión puede ser muy dispendioso
¿Cómo funciona “la soldadura por láser
de plásticos “?
En la mayoría de los procesos de ensamblaje,
la energía presente en el material juega un papel muy importante, ya
sea por conducción termal (p.eje. la soldadura por elementos calientes),
por convección (p.ej. la soldadura de gas caliente), por fricción
(p.ej. la soldadura ultrasónica o de vibración), por inducción
(p.ej. soldadura electromagnética), por calor radiante o luz y/o radiación
de láser. Actualmente la soldadura por láser está ganando
en importancia.
El proceso de soldadura se puede supervisar con diversos procedimientos.
Por un lado, existe la posibilidad de medir el calor que se desprende en el proceso de soldadura, es decir, el calor que llega hasta la superficie plástica, por medio de una cámara de imagen de calor. Se desvían los valores medidos de los valores deseados, pudiendo así optimizar los valores reales o definiendo la pieza de construcción como defectuosa.
Con la soldadura de plásticos por láser
los materiales deben satisfacer algunas condiciones básicas. Además
de la propiedad de fusionabilidad, los polímeros que van a ser soldados
deben poseer puntos de fusión que se superpongan, de esta forma no
se va a destruir térmicamente uno de los plásticos, mientras
que el otro ni siquiera ha cambiado a su condición líquida.
Otro condicion es una compatibilidad de la fusión, de modo que se puedan
unir las dos piezas. Adicional a esto el plástico absorbente debe ser
capaz de absorber en una longitud de onda láser (p.e. 800 nanómetro,
940 nanómetro, 1064 nanómetro).
Aditivos de color (pigmento o colorantes) tienen una influencia
substancial en las características ópticas y por tanto en la
soldadura de láser de plásticos. Los colorantes son solubles
en la matriz plástica y están presente como átomos o
moléculas. Los pigmentos, en cambio, tienen una estructura granular,
en la cuál el rayo láser puede ser más fácilmente
absorbido.
Sin embargo la composición química desempeña un papel
importante. El efecto óptico del pigmento de color se basa en su característica
para absorber cierta longitud de onda de la luz visible. Si la longitud de
onda del láser y la absorción selectiva coinciden, el rayo láser
será absorbido por el pigmento.
Cada aplicación debe ser examinada individualmente,
puesto que es difícil realizar un pronóstico general de la influencia
de los aditivos del color.
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