Los termoplásticos se pueden dividir en amorfos y semicristalinos. Los amorfos son transparentes porque no tienen aditivos visibles, mientras que los semicristalinos tienen un aspecto opaco o lechoso a simple vista. En principio, se pueden soldar termoplásticos idénticos con láser, pero hay que tener en cuenta las propiedades ópticas de los termoplásticos. En la tabla se enumeran las combinaciones de materiales que se pueden soldar con láser. Además de estas combinaciones, la gama también se puede ampliar modificando las mezclas.
Propiedades ópticas Las propiedades ópticas de los plásticos influyen en los resultados de la soldadura láser.
Por un lado, la soldadura láser requiere componentes de soldadura transparentes. Sin aditivos, todos los termoplásticos son transparentes a la radiación láser. Sin embargo, se hace una distinción entre termoplásticos amorfos y semicristalinos. En los termoplásticos amorfos, la radiación se transmite casi perfectamente, incluso con materiales más gruesos. En cambio, en los termoplásticos semicristalinos, la radiación se refracta y se refleja en los granos. Esto da lugar a una dispersión de la radiación, que depende principalmente del grado de granulado y del grosor del material a irradiar. La siguiente figura muestra un análisis espectral del polipropileno (PP) transparente. En el rango de longitud de onda entre 800-1100 nm, la transparencia del plástico es incluso mayor que en el rango visible (400 - 700 nm).
Profundidad de penetración óptica La profundidad de penetración óptica es una medida de las propiedades de una conexión absorbente.
Indica la profundidad a la que la radiación penetra en la superficie del plástico antes de que se genere calor. Lo ideal es que la profundidad de penetración óptica esté en el rango de µm, véase la figura anterior. Si la absorción es insuficiente, es más probable que se produzca una absorción volumétrica. Esto calienta todo el espesor del material, véase el caso intermedio. El tercer caso describe reflexiones superficiales excesivas. En este caso, la radiación no puede penetrar en la superficie en absoluto. Por lo tanto, los dos últimos casos son bastante desfavorables para el proceso.
El calor generado durante la soldadura crea una zona afectada por el calor, que se puede ver mediante micrótomos o microsecciones bajo un microscopio. El diseño de la soldadura se puede manejar de manera bastante simple. En términos simples, los componentes deben estar en contacto físico en el área de soldadura. Pero no es tan simple: las piezas deben estar diseñadas para el uso del láser.
