La tecnologia di saldatura laser delle materie plastiche subirà un'impennata improvvisa?

La tecnologia di lavorazione laser si è gradualmente diffusa nel settore manifatturiero industriale, diventando una nuova tecnologia di grande interesse. Attualmente, in tutte le applicazioni di lavorazione dei materiali tramite laser, la produzione di componenti metallici rappresenta oltre l'85% del totale, mentre il restante 15% è distribuito tra prodotti in legno e carta, tessuti e cuoio, materiali fibrosi, plastica, vetro, semiconduttori e altri prodotti non metallici. Le diverse lunghezze d'onda spettrali del laser mostrano un assorbimento e un'efficienza differenti per i vari materiali; ciò significa che, per determinate proprietà dei materiali, è sempre possibile individuare un tipo di laser con il più alto tasso di assorbimento, e quindi più adatto alla lavorazione.

Attualmente, la tecnologia di lavorazione laser dei materiali metallici è stata completamente esplorata, includendo taglio, saldatura, rivestimento e pulizia. Il prossimo punto di crescita promettente sarà la lavorazione laser dei materiali non metallici, in particolare vetro, plastica, legno e carta. I prodotti sono i materiali più comuni nella vita e nell'industria, e la plastica è particolarmente rappresentativa, grazie alle sue diverse capacità di modellazione e plasticità che consentono una vasta gamma di applicazioni in ambito industriale, per oggetti di uso quotidiano e per la produzione di vari componenti. Tuttavia, la connessione tra le materie plastiche rimane da tempo un problema irrisolto.

Processo di giunzione della plastica La plastica ha una buona termoplasticità, quindi quando è necessario unirla, il riscaldamento locale la ammorbidisce e la fonde, facilitando la giunzione. Tuttavia, l'efficienza e la qualità della giunzione variano notevolmente a seconda del metodo utilizzato. Attualmente, esistono principalmente diversi metodi per unire parti in plastica: il primo è il più tradizionale, ovvero l'incollaggio. Attualmente, le colle industriali spesso emanano odori sgradevoli e producono persino sostanze tossiche come la formaldeide, non soddisfacendo quindi i requisiti di protezione ambientale. Il secondo metodo prevede l'utilizzo di elementi di fissaggio, come ad esempio fibbie preformate su due pezzi di plastica, facili da rimuovere, oppure viti che legano insieme. Il terzo metodo consiste nell'utilizzo della saldatura a fusione termica, che include la saldatura a induzione, la saldatura a piastra calda, la saldatura a gas caldo, la saldatura a frizione vibratoria, la saldatura a ultrasuoni e la saldatura laser. La giunzione tramite elementi di fissaggio riveste una certa importanza. Viene generalmente utilizzata per due parti in plastica che non necessitano di un collegamento permanente. La giunzione tramite fusione termica è generalmente un collegamento permanente tra le plastiche. L'efficienza della saldatura a piastra calda è molto bassa, la precisione non è sufficiente e il grado di automazione è limitato. Attualmente, i metodi più utilizzati sono la saldatura a vibrazione per attrito e la saldatura a ultrasuoni, le cui attrezzature hanno un costo di poche decine di migliaia di yuan ciascuna e sono adatte alla produzione di massa. Tuttavia, la saldatura a ultrasuoni produce rumore, ha dimensioni del pezzo da saldare limitate ed è soggetta a irregolarità dell'interfaccia termica e a errori di saldatura. La saldatura laser delle materie plastiche sta gradualmente emergendo e attirando l'attenzione dell'industria della plastica.

Saldatura laser della plastica: La saldatura laser della plastica è una tecnologia che utilizza l'energia termica del laser per unire in modo permanente parti termoplastiche. Prima della saldatura, è necessario applicare una forza esterna adeguata per bloccare l'area tra le due parti da saldare, regolare la lunghezza d'onda del laser a infrarossi in modo che sia adatta al materiale delle parti, il laser attraversa prima la prima parte, la seconda parte assorbe e converte in energia termica in modo da fondere la superficie di contatto delle due parti per formare un'area di saldatura e completare la saldatura. La saldatura laser della plastica presenta i vantaggi di elevata efficienza, controllo completamente automatico, alta precisione, buona tenuta della saldatura, saldatura solida, minore danneggiamento delle parti in plastica, assenza di rumore e polvere, ed è un processo di saldatura della plastica ideale. Gli attuali problemi della saldatura laser della plastica sono: in primo luogo, il costo relativamente elevato delle apparecchiature rispetto ai processi tradizionali; in secondo luogo, la difficoltà di saldatura causata dall'assorbimento del laser tra plastiche di diverso colore, in particolare tra gli strati superiore e inferiore di plastica trasparente, ma in futuro si potrebbe esplorare l'uso di rivestimenti per facilitare l'assorbimento del laser; in terzo luogo, la ricerca su vari scenari applicativi, carico e scarico, fissaggio e automazione della saldatura laser della plastica è ancora insufficiente.

In teoria, la saldatura laser della plastica può essere applicata a tutti i settori che si occupano di giunzioni in plastica, e questa tecnologia è ancora in fase di esplorazione iniziale. Trova impiego nelle parti in plastica di automobili, strumenti medicali, elettrodomestici, elettronica di consumo e così via. Nel settore automobilistico, la saldatrice laser per plastica con saldatura quasi sincrona viene utilizzata per la saldatura di vari tipi di corpi valvola, corpi valvola di ritegno e cruscotti; la saldatrice laser per plastica con modalità di saldatura a contorno sequenziale viene utilizzata per tutti i tipi di tubazioni del carburante e giunzioni in plastica, nonché per la saldatura di paraurti di alta gamma, luci di benvenuto, ventole a correnti parassite, fanali posteriori, separatori olio-gas, ecc. Telecamere a 360° per auto, radar per auto, chiusura centralizzata, controllo elettronico del parcheggio, head-up display, ecc., utilizzando la saldatura laser della plastica, possono ottenere un'elevata qualità del prodotto e un buon rapporto qualità-prezzo.

Nel campo degli strumenti medicali, la saldatura laser della plastica viene utilizzata per sigillare e saldare dispositivi con elevati requisiti di pulizia, come raccordi per tubi medicali, analizzatori del sangue, apparecchi acustici, raccordi per gastroscopi e serbatoi per filtri liquidi. La saldatura di componenti elettronici di consumo, come ad esempio la saldatura laser della plastica per cinturini di orologi, imballaggi per visori VR, ecc., consente di ottenere un aspetto estetico gradevole e un'elevata resistenza della saldatura. La saldatura laser della plastica trova applicazione anche in componenti per telefoni cellulari (custodie, alloggiamenti per auricolari, connettori USB), mouse, sensori, ecc. Alcune aziende hanno recentemente iniziato ad applicare la saldatura laser della plastica anche all'imballaggio delle batterie.