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Laserschweißen

Heißverstemmen bietet Alternative zum Nieten, Schrauben und Kleben

11.11.2008 | Autor / Redakteur: Josef Kraus / Josef-Martin Kraus

Thermoplastischer Dorn und Nietkopf werden beim Laser-Heißverstemmen durch Laserstrahlung formschlüssig miteinander verbunden. Bild: LPKF
Thermoplastischer Dorn und Nietkopf werden beim Laser-Heißverstemmen durch Laserstrahlung formschlüssig miteinander verbunden. Bild: LPKF

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Das Heißverstemmen erzeugt dauerhafte Verbindungen aus Dorn und Nietkopf. Beide thermoplastische Verbindungsteile werden wie beim Laser-Kunststoffschweißen formschlüssig zusammengefügt. In der Großserienfertigung kann dieses Laserverfahren das Schrauben, Kleben und insbesondere das Nieten vorteilhaft ersetzen, zum Beispiel bei der Leiterplattenmontage in spritzgegossenen Gehäusen.

Mit dem Laser-Heißverstemmen bringt LPKF ein Verfahren zum formschlüssigen Verbinden von Bauteilen auf den Markt. Laut dem Geschäftsbereich Kunststoffschweißen von LPKF hat es wesentliche Vorteile.

Das verdeutlicht der Spezialist für System- und Prozesstechnik im Bereich Lasermaterialbearbeitung beim Befestigen von Kunststoffgehäusen in Platinen. Üblicherweise werden in der Großserienfertigung dafür Techniken wie Schrauben, Kleben und Nieten angewandt.

Nieten hat Nachteile für die Elektronikindustrie

Beim Nieten haben sich insbesondere die Verfahren Ultraschall- und Heißgasnieten etabliert, die jedoch einen erhöhten Reinigungsaufwand erfordern. Ferner besteht die Gefahr der Beschädigung elektronischer Baugruppen. Dadurch wird – so heißt es – die Designfreiheit und vor allem die Packungsdichte stark eingeschränkt.

Das Heißverstemmen mit dem Werkzeug Laser kompensiert diese Nachteile. Es arbeitet berührungslos. Der Laser sorgt für eine punktuelle, gut dosierbare Erwärmung. Das Verfahren ähnelt dem Laser-Kunststoffschweißen.

Laut LPKF hat es die für diese Verbindungstechnik üblichen Vorteile: Beim Laser-Kunststoffschweißen wird ein für die Wellenlänge der Laserstrahlung transparenter Werkstoff mit einem die Laserstrahlung absorbierenden Werkstoff verbunden. Der Laserstrahl heizt punktuell den strahlabsorbierenden Kunststoff auf. Es kommt zu einer lokalen Kunststoffplastifizierung auf beiden Seiten und somit zu einer dauerhaften Verbindung.

Vorteile wie beim Laser-Kunststoffschweißen

Die mechanische Belastung der Fügepartner ist gering. Weitere Verfahrensvorteile werden in der kleinen Wärmeeinflusszone sowie in einer hohen Reproduzierbarkeit gesehen. Das Laser-Kunststoffschweißen hat sich daher bei Verbindungen zweier thermoplastischer Bauteile etabliert.

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