Patente zum Laserschweißen von Kunststoffen

Heute ist die Meinung weit verbreitet, dass das Laserschweißen von Kunststoffen um die Jahrtausendwende erfunden wurde. Allerdings zeigen insbesondere alte Patente und Patentanmeldungen, dass die Technologie schon sehr viel früher betrachtet und auch eingesetzt wurde.

So hat beispielsweise die Mobil Oil Corporation 1964 das Patent US 3,560,261 angemeldet und 1971 erteilt bekommen. Das Patent mit der Bezeichnung „Verbinden von thermoplastischen Kunststofffolien mittels Strahlung aus einer Laserquelle“ beschreibt das Verbinden von Folien mittels einem Laser. Neben detaillierten Ausführungen zu Aufbau und Ablauf des Schweißprozesses wird vor allem auch ein Ausblick auf die technischen Möglichkeiten mit dem damals neuen Verfahren gegeben. Dabei werden als Anwendungsbereich nicht nur Folien benannt, sondern auch ganze Formteile mit mehreren Millimetern Wandstärke.

Bei dem patentierten Verfahren handelt es sich nicht um das heute oft verwendete Durchstrahlschweißen mit zwei unterschiedlich absorbierenden Fügepartner. Vielmehr ähnelt es dem sogenannten 2µm-Schweißen, dass auf einer Volumenabsorption basiert. Da man Verformungen und das Aufschmelzen der Oberflächen vermeiden wollte, hat man damals schon versucht, mittels optischer Elemente den Energieeintrag möglichst auf die Grenzfläche zwischen den beiden Fügepartnern zu legen. Eine Technologie, die auch heute eingesetzt wird. Seit 1964 sind viele verschiedene Patente rund um die Technologie Laserschweißen von Kunststoff angemeldet und erteilt worden. Wir werden in diesem Blog in den kommenden Monaten das ein oder andere wesentliche Patent und dessen technische Relevanz näher beleuchten.