Laser-Durchstrahlschweißen eröffnet neue Möglichkeiten beim Fügen von Kunststoffen

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Limo setze praktisch alle bekannten Verfahren wie Kontur-, Quasisimultan-, Simultan- oder Maskenschweißen ein. So zeigt das Unternehmen auf der Lasys 2012 seine refraktive Mikrooptik, mit der sich maßgeschneiderte Strahlformung wie Linien-, Flächen- und Kreis-/Ringverteilungen effizient erzielen ließen.

Laser-Kunststoffschweißen mit besonders homogenen Schweißnähten

Bruns erläutert: „Das simultane, also gleichzeitige Schweißen der gesamten Schweißkontur in einem Schuss, ermöglicht eine optimale Prozesssicherheit mit sehr guter Homogenität und Flankensteilheit und durch an die Materialeigenschaften angepasste Intensitätsprofile der Laserstrahlung.“

Ein Beispiel sei der M-Shaper für das Konturschweißen mit fasergekoppelten Diodenlasersystemen: „Dabei wird das Intensitätsprofil des Laserspots als für den Schweißprozeß optimale runde Verteilung mit innen liegendem, definiertem Minimum ausgeprägt.“ So ließen sich besonders homogene, porenfreie Schweißnähte ohne Spritzer und Zersetzungsspuren herstellen, wie sie beispielsweise beim Fügen von Kunststoff-Folien mit sehr kleinem Prozessfenster gefordert seien.

Lasermaschinen nicht mehr wegzudenken

„Vor allem aus der Automobilindustrie ist der Laser als wertvolles Werkzeug nicht mehr wegzudenken“, sagt Thilo von Olnhausen, Marketingleiter der Acsys Lasertechnik GmbH, Kornwestheim. So habe man die Laserbearbeitungsanlage Barracuda speziell zum Verschweißen von Tachometerblenden modifiziert, wobei das Gehäuse mit der Klarsichtscheibe laserverschweißt werde. „Der Vorteil dieser Methode ist“, so Thilo von Olnhausen, „dass keine Schrauben oder jegliche andere Fixierungen wie Kleber oder Klammern benötigt werden, und durch den reversierenden Rundtisch eine zeitparallele Beladung ermöglicht wird.“

Der Laser dringt durch die transparente Tachometersichtscheibe und wird vom darunter liegenden lichtundurchlässigen Tachogehäuse absorbiert. Von Olnhausen: „Der Kunststoff erhitzt sich im Bruchteil einer Sekunde über den Schmelzpunkt hinaus und verflüssigt sich, die punktuelle Hitze des dunklen Kunststoffes schmilzt den transparenten Kunststoff der Tachosichtscheibe, so dass beide unterschiedlichen Kunststoffe nach dem Erkalten fest miteinander verschweißt sind.“

Multifunktionssysteme auch beim Laser-Kunststoffschweißen gefragt

Parallelen zur Metallbearbeitung lassen sich bei den Zukunftstrends erkennen: So geht die Entwicklung in Richtung wirtschaftlicher und kompakter Multifunktionssysteme. „Eine Anlage soll möglichst viele Aufgaben rationell, schnell und in perfekter Qualität in einem Arbeitsgang erledigen“, erklärt von Olnhausen.

Die Antwort auf die steigenden Anforderungen zeigt Acsys auf der Lasys in Form des Laserbearbeitungssystems Barracuda Multi. Es könne Kunststoffe beschriften, gravieren, schneiden und schweißen. Optional ausgestattet mit einem Mehrkopfsystem, könne es beispielsweise Bauteile mehrseitig bearbeiten. Für weitere Arbeitsvereinfachung sorge das ‚Live-Adjust-System‘ (LAS): Mittels einer Kamera lässt sich das Werkstück exakt positionieren und reduziert so den Einrichtungsaufwand.

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