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Soudage par transmission laser des plastiques

1980
Procédé de soudage par transmission laser de composants thermoplastiques dans la technologie des polymères.

Le soudage par transmission laser permet d'assembler deux pièces qui se chevauchent thermoplastique L'interface entre les deux parties est obtenue en faisant passer un faisceau laser à travers une partie supérieure transmettant le laser et une partie inférieure absorbant le laser. L'énergie laser absorbée chauffe et fait fondre l'interface. La pression de serrage fusionne les couches fondues et, après refroidissement, une soudure solide et propre est formée. Cette méthode est précise, sans contact et crée un minimum d'effets thermiques. stress ou la contamination par des particules.

Cette technique s'appuie sur les différentes propriétés optiques des deux plastiques à assembler. La couche supérieure doit être transparente ou translucide à la longueur d'onde spécifique du laser (par exemple, l'infrarouge proche d'une diode ou d'un laser Nd:YAG), tandis que la couche inférieure doit contenir un additif absorbant, souvent du noir de carbone ou des colorants spécialisés, pour convertir l'énergie lumineuse en chaleur. Le procédé est hautement contrôlable, ce qui permet d'obtenir des trajectoires de soudure précises définies par le mouvement du laser via le laser à fibre optique. robotique ou l'optique du scanner. La force de serrage est essentielle pour assurer un bon contact thermique et forger la soudure lorsque l'interface fond. Cette méthode produit des soudures esthétiques sans flash ni génération de particules, ce qui la rend idéale pour les applications médicales et électroniques où la propreté est primordiale.

Il existe différentes variantes, telles que le soudage de contour (tracé), le soudage quasi-simultané (balayage rapide du trajet à plusieurs reprises) et le soudage simultané (utilisation de plusieurs faisceaux ou masques), qui offrent des compromis entre vitesse, flexibilité et coût de l'équipement. La réussite de la soudure dépend de la compatibilité des matériaux, de la concentration de l'additif absorbant, de la puissance du laser, de la vitesse de soudage et de la pression de serrage.

UNESCO Nomenclature: 3322
- Technologie des polymères

Type

Processus physique

Perturbation

Important

Utilisation

Une utilisation répandue

Précurseurs

  • invention du laser par Theodore Maiman en 1960
  • compréhension des propriétés optiques des polymères (transmission, absorption, diffusion)
  • développement de lasers industriels à diodes et Nd:YAG
  • les progrès de l'informatique contrôle numérique (CNC) pour un contrôle précis des mouvements

Applications

  • les dispositifs médicaux (microfluidique puces, cathéters)
  • capteurs automobiles et boîtiers électroniques
  • électronique grand public (boîtiers de dispositifs d'étanchéité)
  • fermeture hermétique des emballages
  • assemblage de composants délicats ou de formes complexes

Brevets :

NA

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