Soldadura por láser de polímeros de última generación
El uso de polímeros (o plásticos) ha permitido reducir significativamente el peso y los costes de muchos productos, y ha moderado el impacto ambiental al fomentar el reciclaje. Generalmente, es imposible obtener un producto final de una sola pieza del material sin juntas. En la actualidad existe una fuerte competencia entre la aplicación de la soldadura por láser de polímeros y las técnicas de soldadura convencionales para unir las piezas de material. El proyecto financiado por la Unión Europea «Extending the process limits of laser polymer welding with high-brilliance beam sources» (POLYBRIGHT) logró progresos en este campo. Sus investigadores desarrollaron nuevos tipos de láser a longitudes de onda en el infrarrojo (IR) medio con las propiedades necesarias para la absorción de los polímeros plásticos. Aumentaron la energía del láser utilizando combinaciones de diferentes tipos de diodos láser y desarrollaron una fuente de infrarrojo cercano y un láser específicamente para polímeros sin aditivos. A través de la innovadora óptica de conformación de los rayos fue posible modificar la intensidad de las fuentes de rayos láser y mejorar así los parámetros de la técnica de soldadura. Los investigadores también ampliaron las opciones de materiales compatibles con la tecnología pues desarrollaron polímeros y aditivos con la longitud de onda adecuada. Efectivamente, la tecnología POLYBRIGHT sirvió para soldar piezas de electrodomésticos como los tubos, considerada una de las mayores dificultades en el ensamblado de estos productos. Las mejoras en el rendimiento del proceso, incluidas las mejoras en las tecnologías de manejo térmico y la exploración a altas velocidades, integradas a máquinas de ensamblado reconfigurables y flexibles permitirá una mayor productividad y fiabilidad a menores costes. Se diseñaron tres prototipos de máquinas para integrar las nuevas fuentes de láser de alta luminosidad con las tecnologías de exploración de alta velocidad y de óptica. El objetivo fue cumplir con la demanda industrial de las compañías asociadas de Europa en los sectores industriales de la automoción, los electrodomésticos y los dispositivos médicos. El rendimiento de los prototipos fue satisfactorio en lo que respecta a su productividad, calidad, duración del ciclo y reproductibilidad del proceso. Todas las pruebas validaron la competitividad de la soldadura por láser de polímeros con las técnicas de soldadura conocidas. En el sitio web de POLYBRIGHT se presentan los resultados en forma de documentos, boletines informativos y vídeos. Los logros del proyecto permiten superar los inconvenientes asociados a la calidad y velocidad de la técnica que hasta el momento impedían implementar la soldadura por láser de polímeros. Esto abre nuevos mercados para los sistemas con láser y coloca a la Unión Europea en una posición de competitividad a nivel mundial.
Palabras clave
Polímeros, tecnología de soldadura, soldadura por láser de polímeros, fuentes de rayos de gran luminosidad, infrarrojo medio, láser de diodo, óptica de conformación de los rayos, tecnología de manejo térmico, técnica de exploración a alta velocidad
