Saldatura laser avanzata per i polimeri
L'uso di polimeri (o della plastica) ha contribuito a contenere significativamente il peso e i costi in molti campi, riducendo inoltre l'impatto ambientale attraverso una maggiore riciclabilità. La maggior parte delle volte è impossibile produrre un particolare da un unico pezzo di materiale senza giunture. Almeno una giuntura è necessaria e la saldatura laser di polimeri è diventata una forte concorrente delle tecniche convenzionali di saldatura. Il progetto POLYBRIGHT ("Extending the process limits of laser polymer welding with high-brilliance beam sources"), finanziato dall'UE, ha fatto progredire lo stato dell'arte attuale. I ricercatori hanno sviluppato nuovi laser sulle lunghezze d'onda del medio infrarosso (IR) adattati alle proprietà di assorbimento dei polimeri plastici. Hanno aumentato la potenza laser attraverso combinazioni di diversi laser diodi e sviluppato una fonte vicina all'IR e un laser specifico per polimeri senza additivi. L'ottica innovativa a sagomatura del fascio ha modificato l'intensità delle sorgenti laser per ottenere migliori parametri di saldatura. Gli studiosi hanno inoltre ampliato la gamma dei materiali compatibili con la tecnologia attraverso lo sviluppo di polimeri adattati alla lunghezza d'onda e di additivi. Infatti, una delle più grandi sfide, la saldatura di componenti bianchi come le vasche di lavaggio, è stata vinta con la tecnologia POLYBRIGHT. Le migliori prestazioni di processo, tra cui una migliore tecnologia della gestione termica e la scansione ad alta velocità, insieme alle macchine di montaggio riconfigurabili flessibili, permetterà un'elevata produttività e affidabilità a costi inferiori. Sono state sviluppate tre diverse macchine prototipali per abbinare le nuove sorgenti laser ad alta brillanza, l'ottica e le tecnologie di scansione ad alta velocità. Tali macchine miravano a soddisfare le domande di aziende partner europee nei settori industriali dell'automotive, degli elettrodomestici e dei dispositivi medici. I prototipi hanno dato buoni risultati in termini di produttività, qualità, tempi ciclo e ripetibilità di processo. Tutti i test hanno confermato la competitività della saldatura laser di polimeri rispetto alle tecniche di saldatura tradizionali. Sul sito web del progetto POLYBRIGHT è possibile reperire la documentazione, le newsletter e i video a dimostrazione del successo dello studio. I progressi del progetto superano le barriere di qualità e velocità che fino ad ora hanno inibito l'implementazione della saldatura laser di polimeri. Questo apre nuovi mercati per i sistemi laser e colloca l'UE in una posizione competitiva sulla scena mondiale.
Parole chiave
Saldatura laser, polimeri, tecnologia di saldatura, saldatura laser di polimeri, sorgenti di fasci ad elevata brillanza, medio infrarosso, laser diodi, ottica a sagomatura del fascio, tecnologia di gestione termica, scansione ad alta velocità
