Klar-klar-Schweißen

Als Alternative zum konventionellen Laserschweißen bietet sich das Laserschweißen von Kunststoffen mit Wellenlängen im Bereich um 2µm an. Mit dieser Variante können zwei Werkstücke ohne zusätzlichen Absorber gefügt werden. Der wesentliche Unterschied des Verfahrens liegt in der Art der Energieeinbringung in die zu fügenden Kunststoffe. Das Verfahren nutzt die Eigenschaft der meisten Thermoplaste aus, im ungefärbten Naturzustand Wellenlängen im Bereich um 2µm stärker zu absorbieren. Die Deponierung der Energie erfolgt im Wesentlichen nicht im Kontaktbereich der beiden Fügepartner, sondern über das komplette Volumen, welches bestrahlt wird. Der Laserstrahl tritt an der Oberfläche der Kunststoffbaugrupp ein und verliert dann kontinuierlich im Bauteil Energie welche das Bauteil erwärmt. Die Strahlformung spielt dabei eine entscheidende Rolle für die pro Volumeneinheit deponierte Energie. In der Fügezone ist die Energiedichte so hoch, dass beide Fügepartner plastifiziert werden. Gleichzeitig bleibt der Energieeintrag durch den Laserstrahl in allen anderen durchstrahlten Bereichen so gering, dass keine Plastifizierung erfolgt. Dies bietet gleich mehrere Vorteile, die einen industriellen Einsatz besonders wirtschaftlich machen. Zum einen können die zu fügenden Bauteilhälften in der gleichen Kavität gespritzt werden. Dies ermöglicht einen Einsatz auch bei höchsten Stückzahlen, wie sie beispielsweise bei Einwegartikeln zum Tragen kommen. Zum anderen sind Produkte im Bereich Pharma und Medizintechnik herstellbar, die keine gesundheitsschädlichen Stoffe enthalten dürfen.