La tecnología de procesamiento láser se ha incorporado gradualmente a la industria manufacturera y se ha convertido en una tecnología innovadora que atrae gran atención. Actualmente, en todas las aplicaciones de procesamiento de materiales con láser, principalmente en la fabricación de piezas metálicas, representa más del 85% de la cuota de mercado, mientras que el 15% restante se aplica en productos de madera y papel, tela y cuero, materiales de fibra, plásticos, vidrio, semiconductores y otros productos no metálicos. Los diferentes rangos espectrales de longitud de onda del láser muestran diferentes niveles de absorción y eficiencia en los distintos materiales; es decir, para ciertas propiedades de los materiales, siempre es posible encontrar un tipo de tasa de absorción láser con la mayor tasa de absorción, la más adecuada para el procesamiento.
Actualmente, la tecnología de procesamiento láser de materiales metálicos se ha explorado a fondo, incluyendo corte, soldadura, revestimiento y limpieza. El próximo gran avance será el procesamiento láser de materiales no metálicos, especialmente vidrio, plástico, madera y papel, los materiales más comunes en la vida cotidiana y la industria. El plástico es el más representativo, con sus diversos cambios de plasticidad para diversas piezas industriales y necesidades diarias, y su amplia aplicación. Durante mucho tiempo, la unión de plásticos ha sido un problema sin solución satisfactoria.
Proceso de conexión de plásticos. El plástico posee buena termoplasticidad, por lo que, una vez que se requiere la conexión por calor local, se ablanda y se funde, lo que facilita su unión. Sin embargo, la eficiencia y la calidad de la unión varían considerablemente según el método. Actualmente, existen varias formas de unir piezas de plástico: la primera es la pasta adhesiva tradicional. El pegamento industrial suele tener olor e incluso produce sustancias tóxicas como el formaldehído, que no cumple con los requisitos de protección ambiental. La segunda forma es la unión de sujetadores, como hebillas prefabricadas en dos piezas de plástico, fáciles de retirar o atornillar. La tercera forma es el empalme de plásticos por termofusión, que incluye soldadura por inducción, soldadura por placa caliente, soldadura por gas caliente, soldadura por fricción por vibración, soldadura ultrasónica y soldadura láser. La conexión entre sujetadores es crucial. Generalmente se utiliza para dos piezas de plástico sin conexión permanente. La unión por termofusión es generalmente una conexión permanente entre plásticos. La eficiencia de la soldadura por placa caliente es muy baja, la precisión es insuficiente y el grado de automatización es bajo. Actualmente, las más utilizadas son la soldadura por fricción por vibración y la soldadura ultrasónica. El equipo relacionado cuesta solo decenas de miles de yuanes por unidad y es apto para la producción en masa. Sin embargo, el ultrasonido produce ruido, el tamaño de la pieza de trabajo es limitado y es fácil generar una interfaz térmica desigual y errores en el efecto de la soldadura. La soldadura láser de plásticos está apareciendo gradualmente y captando la atención de la industria del plástico.
Soldadura láser de plástico: La soldadura láser de plástico es una tecnología que utiliza la energía térmica del láser para unir permanentemente piezas termoplásticas. Antes de soldar, es necesario aplicar una fuerza externa adecuada para sujetar el área entre las dos piezas a soldar. La longitud de onda del láser infrarrojo cercano se ajusta al material de las piezas. El láser se transmite primero a través de la primera pieza y la segunda la absorbe y se convierte en energía térmica, fundiendo así la superficie de contacto de ambas para formar un área de soldadura y completar la soldadura. La soldadura láser de plástico ofrece ventajas como alta eficiencia, control totalmente automático, alta precisión, buen sellado de la soldadura, soldadura sólida, menor daño a las piezas de plástico y ausencia de ruido y polvo, lo que la convierte en un proceso ideal. Los problemas actuales de la soldadura láser de plástico son, en primer lugar, el coste del equipo en comparación con el proceso tradicional; en segundo lugar, la dificultad de la soldadura causada por la absorción láser entre plásticos de diferentes colores, especialmente entre las capas superior e inferior del plástico transparente, que es más compleja. Sin embargo, en el futuro se puede explorar el uso de recubrimientos para facilitar la absorción láser; en tercer lugar, la investigación sobre diversos escenarios de aplicación, carga y descarga, fijación y automatización de la soldadura láser de plástico aún es insuficiente.
En teoría, la soldadura láser de plásticos se puede aplicar a todas las industrias relacionadas con las conexiones de plásticos, y esta tecnología aún se encuentra en una etapa inicial de exploración. Se utiliza en piezas de plástico de automóviles, instrumental médico, electrodomésticos, electrónica de consumo, etc. En el sector automovilístico, la máquina de soldadura láser de plásticos con soldadura cuasi sincrónica se utiliza en diversas combinaciones de soldadura de cuerpos de válvulas, cuerpos de válvulas de retención y paneles de instrumentos. La máquina de soldadura láser de plásticos con modo de soldadura secuencial de contornos se utiliza para todo tipo de líneas de combustible y juntas de plástico, así como para la soldadura de parachoques de automóviles de alta gama, luces de bienvenida, ventiladores de corrientes de Foucault, luces traseras, separadores de aceite y gas, etc. La soldadura láser de plásticos permite obtener productos de alta calidad y bajo costo en cámaras de 360°, radares, cerraduras automáticas, controladores de estacionamiento electrónicos, pantallas de visualización frontal, etc.
En el ámbito de los instrumentos médicos, la soldadura láser de plásticos se utiliza para sellar y soldar dispositivos con altos requisitos de limpieza, como conexiones de mangueras médicas, analizadores de sangre, audífonos, conexiones de gastroscopios y tanques de filtros de líquidos. La soldadura de productos electrónicos de consumo, como la soldadura de correas de relojes y el embalaje de gafas de realidad virtual, permite lograr una apariencia atractiva y una alta resistencia de la soldadura. La soldadura láser de plásticos también se utiliza en componentes de teléfonos móviles (fundas, fundas para auriculares, fundas para USB), ratones, sensores, etc. Actualmente, algunas empresas la han aplicado a la soldadura de embalajes de baterías.
Hora de publicación: 27 de marzo de 2023
