Laserschweißen von Hochleistungskunststoffen – mit der richtigen Technik kein Problem
Dank ihrer überlegenen Eigenschaften, wie hohe Hitze- und Chemikalienbeständigkeit, niedriges Gewicht und Dimensionsstabilität, ersetzen Hochleistungspolymere – wie z. B. PPA und PPS – zunehmend Baugruppen aus Metall und konventionellen technischen Kunststoffen. Begünstigt wird dieser Trend insbesondere in der Automobilindustrie durch die steigende Systemkomplexität und Integration von Funktionalitäten bei gleichzeitiger Forderung nach Bauraum- und Gewichtsreduzierung.
Die Abhängigkeit von der optischen Beschaffenheit der Fügeteile macht das Laserschweißen von Hochleistungskunststoffen jedoch zu einer anspruchsvollen Aufgabe. Denn sie weisen material- und vorprozessbedingt häufig schon ungefüllt eine sehr niedrige Transparenz für die Laserstrahlung auf, beispielsweise aufgrund ihrer Gefügestruktur.
Um den herausfordernden Prozessbedingungen gerecht zu werden, können für diese anspruchsvollen Anwendungen besondere optische Systeme, wie die Next Generation Optics (NGO) der Evosys Laser GmbH, eingesetzt werden. Gepaart mit einer speziellen Prozessführung, verbessern sie den Energieeintrag deutlich. Durch die wesentlich homogenere Bestrahlungsstrategie können ungewünschte Effekte, wie z. B. Verbrennungen an der Bauteiloberfläche bei hohen Energiedichten, eliminiert werden. Gleichzeitig wird die Schweißnahtqualität in Form der –festigkeit erhöht und Prozesszeit eingespart.
Die NGO erweitert die Anwendungsmöglichkeiten des Laserschweißens somit erheblich und überträgt dessen Vorzüge auch auf den Bereich der Hochleistungswerkstoffe. Dies leistet einen bedeutenden Beitrag, die steigenden Forderungen nach Gewichtsreduktion, höherem Packaging und einer gesteigerten Kosteneffizienz zu erfüllen.