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Soldadura de plásticos por transmisión láser

1980
Proceso de soldadura por transmisión láser de componentes termoplásticos en la tecnología de polímeros.

La soldadura por transmisión láser une dos solapamientos termoplástico mediante el paso de un haz láser a través de una parte superior transmisora de láser a una parte inferior absorbente de láser. La energía láser absorbida calienta y funde la interfaz. La presión de apriete funde las capas fundidas y, al enfriarse, se forma una soldadura fuerte y limpia. Este método es preciso, sin contacto, y genera un mínimo de calor. estrés o contaminación por partículas.

Esta técnica se basa en las diferentes propiedades ópticas de los dos plástica que se va a unir. La capa superior debe ser transparente o translúcida a la longitud de onda específica del láser (por ejemplo, el infrarrojo cercano de un láser de diodo o Nd:YAG), mientras que la capa inferior debe contener un aditivo absorbente, a menudo negro de humo o tintes especializados, para convertir la energía luminosa en calor. El proceso es altamente controlable, lo que permite trayectorias de soldadura precisas definidas por el movimiento del láser a través de robótica o la óptica del escáner. La fuerza de sujeción es fundamental para garantizar un buen contacto térmico y forjar la soldadura a medida que se funde la interfaz. Este método produce soldaduras estéticamente agradables sin destellos ni generación de partículas, por lo que resulta ideal para aplicaciones médicas y electrónicas en las que la limpieza es primordial.

Existen diferentes variantes, como la soldadura de contorno (trazando la trayectoria), la soldadura cuasi-simultánea (escaneando rápidamente la trayectoria varias veces) y la soldadura simultánea (utilizando múltiples haces o máscaras), que ofrecen ventajas competitivas en velocidad, flexibilidad y coste del equipo. El éxito de la soldadura depende de la compatibilidad del material, la concentración del aditivo absorbente, la potencia del láser, la velocidad de soldadura y la presión de sujeción.

UNESCO Nomenclature: 3322
- Tecnología de polímeros

Tipo

Proceso físico

Disrupción

Sustancial

Utilización

Uso generalizado

Precursores

  • Invención del láser por Theodore Maiman en 1960
  • Comprensión de las propiedades ópticas de los polímeros (transmisión, absorción, dispersión).
  • Desarrollo de láseres industriales de diodo y Nd:YAG
  • avances informáticos control numérico (CNC) para un control preciso del movimiento

Aplicaciones

  • productos sanitarios (microfluidos chips, catéteres)
  • Sensores automotrices y carcasas electrónicas
  • Electrónica de consumo (carcasas de dispositivos de sellado)
  • sellado hermético de paquetes
  • unión de componentes delicados o de formas complejas

Patentes:

NA

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