Laserbasiertes Kunstoffschweißen

Mit Laserstrahlen Kunststoffe fest miteinander verbinden

Mittels Laser-Durchstrahlschweißen kann eine Vielzahl von Kunststoffen dauerhaft, fest und hermetisch dicht miteinander verbunden werden. Die zu fügenden Komponenten werden nur lokal und kurzzeitig thermisch beansprucht. Das Verfahren wird zur Deckelung von fluidischen Bauelementen oder in der Gehäusung eingesetzt.

Wir stellen Kunststoffverbindungen nach Ihren Anforderungen her. Dafür steht uns eine Laserschweißanlage mit Diodenlaser und Portalroboter (AHAP GmbH) zur Verfügung.

Beim Laser-Durchstrahlschweißen wird ein lasertransparenter mit einem laserabsorbierenden Werkstoff verbunden, die sich in direktem Kontakt befinden müssen. Der Laserstrahl durchdringt den transparenten Werkstoff und sorgt damit an der Verbindungsfläche zum absorbierenden Werkstoff dafür, dass die Fügepartner lokal aufgeschmolzen und zusammengeschweißt werden. Bei gleichzeitiger Bewegung des Laserstrahls entsteht die Schweißbahn als Kontur (Bild 1). Für das Verfahren sind eine Vielzahl thermoplastischer Kunststoffe geeignet. Mit speziellen Farbstoffen, die auf die Oberfläche eines der Fügepartner aufgetragen werden, ist es möglich, auch zwei lasertransparente Werkstoffe miteinander zu verschweißen.

Die mittels Laser-Durchstrahlschweißens erzeugten Verbindungen sind dauerhaft, weisen eine hohe mechanische Festigkeit auf und sind hermetisch dicht. Die Tatsache, dass keine Kleber oder Lösemittel eingesetzt werden, macht dieses Verfahren für Anwendungen in der Medizintechnik oder in der Analytik interessant. Durch die lokale Wärmeeinbringung besteht kaum Gefahr, dass die zu fügenden Komponenten beschädigt werden. Bild 2 zeigt als Beispiel den lasergeschweißten Pumpchip einer peristaltischen Mikropumpe für Anwendungen in der Verfahrenstechnik,  Biotechnologie oder Medizintechnik.

Kontakt


Dr.-Ing. Axel Schumacher
Hahn-Schickard,
Villingen-Schwenningen
Tel.: +49 7721 943-237
Axel.Schumacher@Hahn-Schickard.de
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