Zaawansowane spawanie laserowe polimerów
Użycie polimerów (tworzyw sztucznych) pozwala w wielu dziedzinach znacznie obniżyć ciężar i koszty, a także ograniczyć negatywny wpływ na środowisko dzięki możliwości recyklingu. Wytworzenie części składającej się z jednego kawałka materiałów, bez połączeń, jest najczęściej niemożliwe. Potrzebne jest łączenie elementów, a spawanie laserowe polimerów staje się silnym konkurentem dla konwencjonalnych technik spawania. Finansowany przez UE projekt "Extending the process limits of laser polymer welding with high-brilliance beam sources" (POLYBRIGHT)(odnośnik otworzy się w nowym oknie) doprowadził do rozwoju tej technologii. Badacze opracowali nowe koncepcje laserów działających w średniej podczerwieni zgodnie z właściwościami absorpcyjnymi polimerów. Zwiększono moc lasera, dzięki połączeniu kilku laserów diodowych, oraz opracowano źródło lasera w bliskiej podczerwieni i laser przeznaczone specjalnie do polimerów, bez konieczności stosowania dodatków. Innowacyjne optyka kształtowania wiązki umożliwiła modyfikowanie intensywności źródła lasera oraz uzyskanie ulepszonych parametrów spawania. Uczeni rozszerzyli także zakres materiałów zgodnych z tą technologią poprzez opracowanie polimerów i dodatków dostosowanych do odpowiedniej długości fal. Technologia POLYBRIGHT pozwala na wykonywanie jednego z najtrudniejszych procesów, a mianowicie zgrzewania elementów białej armatury, na przykład plastikowych umywalek. Poprawa wydajności procesu, w tym ulepszenie technologii odprowadzania ciepła oraz szybkiego skanowania, a także zastosowanie elastycznych, rekonfigurowalnych maszyn montażowych pozwolą na uzyskanie wysokiej produktywności i niezawodności przy niskich kosztach. Opracowano trzy różne koncepcje prototypowego urządzenia, łączące nowe źródła lasera o wysokiej luminancji oraz technologie optyczne i szybkiego skanowania. Stworzono je z myślą o potrzebach partnerskich europejskich firm przemysłowych sektora motoryzacyjnego, armatury i urządzeń medycznych. Prototypy wykazały się dobrą produktywnością, jakością, czasem jednostkowym i powtarzalnością procesu. Wszystkie testy potwierdziły konkurencyjność spawania laserowego polimerów w stosunku do tradycyjnych technik spawania. Na stronie internetowej projektu POLYBRIGHT można znaleźć informacje na temat prowadzonych badań, wraz z dokumentacją, biuletynami i filmami wideo. Powstałe dzięki projektowi rozwiązania umożliwiają przezwyciężenie ograniczeń dotyczących jakości i szybkości, które do niedawna utrudniały stosowanie spawania laserowego materiałów polimerowych. Działania te otwierają nowe rynki przed systemami laserowymi oraz umacniają konkurencyjność UE na arenie międzynarodowej.
