El marcado y la soldadura láser de plásticos

La soldadura por láser ofrece la posibilidad de soldar casi cualquier forma sin vibraciones y sin generación de calor fuerte, que es importante para los componentes sensibles. Diferentes tipos de polímeros se pueden soldar de forma duradera, y el hecho de que la costura de soldadura quede oculta ofrece ventajas estéticas adicionales en el diseño.

Marcado con el láser vector

Con un láser vectorial, los espejos de galvanómetro de alta precisión se mueven. Estos garantizan no sólo una alta dinámica, sino también un posicionamiento exacto del rayo láser en la pieza. Con esto, las texturas más finas se pueden marcar con una precisión excepcional en el contorno, incluso a altas velocidades de procesamiento.

Con este método también existe la opción de 'marcado sobre la marcha'. Aquí el movimiento del espejo de desviación se ajusta con el cambio de posición de la pieza que se está marcando, para poder inscribir el producto sin ninguna distorsión. La velocidad del medio de transporte es medida continuamente por un decodificador de señal para alcanzar una inscripción constante, también durante la puesta en marcha y la fase de desaceleración.

Marcado con el láser de máscara

Un láser de máscara utiliza un rayo láser ampliado, que se proyecta a través de una máscara/cavidad. Con cada pulso del láser se crea una marca en la pieza. El láser de máscara más importante para la inscripción de plástico es el láser CO₂. Con este método, se pueden lograr velocidades muy elevadas de marcado, por lo tanto, este tipo de láser se utiliza con frecuencia para la identificación de lotes de piezas móviles. La falta de flexibilidad de la máscara de láser juega un papel subordinado con esta aplicación.

Con la soldadura láser de termoplásticos, se crea una conexión entre dos o más piezas de unión por medio de calor generado con un rayo láser. El método más frecuentemente utilizado es la soldadura láser por transmisión.

Para que la soldadura de dos materiales a través de la luz láser sea posible, un componente debe ser transparente al rayo láser, y el otro debe ser absorbente. Ambos están fijados a través de un dispositivo y son presionados mecánicamente el uno al otro. El rayo láser penetra el material transparente y pega el otro material absorbente. En este momento, el rayo láser se transforma en calor y conduce a la fusión de ambos componentes.

Soldadura por láser

Contorno de soldadura

En la soldadura de contorno, un rayo láser enfocado desplaza secuencialmente a lo largo de la costura de soldadura y se funde localmente. Debido a la condición geométrica, el volumen de soldadura sigue siendo pequeño y la liberación de la masa fundida se evita. El movimiento relativo se lleva a cabo a través del movimiento del componente, del láser o una combinación de los dos.

Soldadura casi-simultánea

En el proceso de soldadura casi simultánea, el rayo láser se mueve con una velocidad muy alta muchas veces a lo largo de la costura de soldadura. Puesto que el tiempo de enfriamiento es más largo que el tiempo de ciclo, el polímero se suelda casi al mismo tiempo - de forma casi simultánea. Este proceso es similar al contorno de soldadura en términos de flexibilidad, pero es más rápido.

Soldadura simultánea

Durante este proceso, uno o varios láseres calientan la costura de soldadura simultáneamente. Gracias a su construcción compacta, el láser de diodo permite en general de lograr un alto rendimiento. Soldaduras lineares se pueden realizar fácilmente. Y además, nuevos elementos desarrollados recientemente permiten la creación de casi cualquier forma de rayo.

Iriotec serie 8000: optimización de resultados en el marcado láser de plásticos

Después de haber explicado todas las ventajas de estos dos procesos, tenemos que precisar que la mayoría de los polímeros no pueden ser marcados o soldados con láser IR sin la adición de aditivos. A través del empleo de aditivos adecuados, se puede lograr la sensibilidad necesaria para la energía del láser, independientemente del polímero o del color deseado.

Los aditivos de Merck para láser transforman la energía de la luz láser y, de este modo, logran un cambio de color visible. Este cambio de color se puede obtener de dos maneras diferentes. Dependiendo de la aplicación, Merck puede ofrecer cualquier pigmento que logra el cambio de color a través de una reacción con la matriz polimérica circundante. Como alternativa, se puede optar por sistemas láser sensibles formados por componentes orgánicos e inorgánicos que marcan desde dentro (intrínseca) y por tanto son independientes del polímero circunstante.

El marcado de láser perfecto para una aplicación particular depende de muchos factores tales como el polímero, aditivo, colorante y el tipo y los parámetros del láser. La identificación de la configuración correcta para lograr la combinación ideal puede ser una tarea difícil.

Para encontrar el producto correcto para su aplicación, usted tiene que tener claras sus necesidades. ¿Qué requisitos tiene? ¿Qué es lo que quiere lograr?

Cuando se utilizan productos en polvo se recomienda de incorporar el pigmento en un masterbacth o granza antes de añadirlo al producto final. Esto ofrece la ventaja de que el sistema de soporte puede ser adaptado a la aplicación final, así las impurezas del material se pueden evitar, si es necesario. El uso de gránulos ofrece la posibilidad de añadir el material sensible al láser en la etapa final de la producción. Esto da flexibilidad, pero el sistema de soporte (PE) no debe interferir con la aplicación final.

Si utiliza el marcado láser con una amplia gama de polímeros, la mejor elección sería un sistema de marcado intrínseco, para evitar el constante cambio de la composición del material. La gama de productos Merck es adecuada para diferentes tipos de láser de los que se utilizan hoy en el mercado para el procesamiento de plásticos.