{"id":7224,"date":"2021-03-02T18:10:37","date_gmt":"2021-03-02T18:10:37","guid":{"rendered":"http:\/\/monocrom.com\/?p=7224"},"modified":"2024-02-22T11:43:26","modified_gmt":"2024-02-22T11:43:26","slug":"tecnicas-avanzadas-soldadura-laser-de-polimeros","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/monocrom.com\/es\/2021\/03\/02\/advanced-techniques-in-laser-welding-of-polymers\/","title":{"rendered":"T\u00e9cnicas avanzadas de soldadura l\u00e1ser de pol\u00edmeros"},"content":{"rendered":"<div class=\"wp-block-image\">\r\n<figure class=\"alignleft size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone  wp-image-9680\" src=\"https:\/\/monocrom.com\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/Advanced-techniques-in-Laser-Welding-of-Polymers-300x156.jpg\" alt=\"T\u00e9cnicas avanzadas de soldadura l\u00e1ser de pol\u00edmeros\" width=\"500\" height=\"260\" srcset=\"https:\/\/monocrom.com\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/Advanced-techniques-in-Laser-Welding-of-Polymers-300x156.jpg 300w, https:\/\/monocrom.com\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/Advanced-techniques-in-Laser-Welding-of-Polymers-1024x531.jpg 1024w, https:\/\/monocrom.com\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/Advanced-techniques-in-Laser-Welding-of-Polymers-768x398.jpg 768w, https:\/\/monocrom.com\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/Advanced-techniques-in-Laser-Welding-of-Polymers-320x166.jpg 320w, https:\/\/monocrom.com\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/Advanced-techniques-in-Laser-Welding-of-Polymers-480x249.jpg 480w, https:\/\/monocrom.com\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/Advanced-techniques-in-Laser-Welding-of-Polymers-800x415.jpg 800w, https:\/\/monocrom.com\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/Advanced-techniques-in-Laser-Welding-of-Polymers-600x311.jpg 600w, https:\/\/monocrom.com\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/Advanced-techniques-in-Laser-Welding-of-Polymers.jpg 1200w\" sizes=\"auto, (max-width: 500px) 100vw, 500px\" \/><\/figure>\r\n<\/div>\r\n<figure><\/figure>\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n<p>La industria automovil\u00edstica, qu\u00edmica y farmac\u00e9utica, sin olvidar las instituciones m\u00e9dicas, demandan piezas de pl\u00e1stico compactas, f\u00e1ciles de usar y herm\u00e9ticamente selladas en grandes vol\u00famenes. Gracias a la disponibilidad de fuentes l\u00e1ser de alta potencia basadas en diodos acoplados a fibra, la soldadura de pl\u00e1sticos est\u00e1 conquistando r\u00e1pidamente todos estos campos. Adem\u00e1s de un mayor rendimiento y detalles de soldadura m\u00e1s peque\u00f1os, los clientes tambi\u00e9n anhelan una menor sensibilidad crom\u00e1tica y uniones transparentes. Esto \u00faltimo puede conseguirse con Monocrom <a href=\"https:\/\/monocrom.com\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Monocrom_Flex-diode-laser_2100nm.pdf\">M\u00f3dulos @FLEX<\/a> en la regi\u00f3n de 2 \u00b5m a 3 \u00b5m debido a un aumento de la absorci\u00f3n de la mayor\u00eda de los termopl\u00e1sticos. Nuestra exclusiva t\u00e9cnica de \"combinaci\u00f3n de haces de polarizaci\u00f3n rectificada\" nos permite alcanzar hasta 105 W en CW.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<p><strong>Qu\u00e9 es la soldadura l\u00e1ser de pl\u00e1sticos<\/strong>?<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<p>Hoy en d\u00eda, la soldadura l\u00e1ser de pl\u00e1sticos es una t\u00e9cnica habitual para combinar sin contacto varias piezas de pl\u00e1stico a medida mediante la interacci\u00f3n de la radiaci\u00f3n l\u00e1ser. Se trata de una aplicaci\u00f3n de procesamiento de materiales que cada vez despierta m\u00e1s inter\u00e9s y evoluciona para satisfacer las demandas de la industria. La soldadura l\u00e1ser de pl\u00e1sticos funciona mejor con termopl\u00e1sticos, como PA6, PMMA, PEEK, PTFE y TPU. Hay muchos m\u00e1s, pero \u00e9sta es s\u00f3lo una selecci\u00f3n de posibles candidatos. Algunas combinaciones tienen una mayor resistencia a la soldadura que otras y pueden consultarse en tablas. Dentro de un rango de temperatura determinado y espec\u00edfico del tipo, los termopl\u00e1sticos establecen una fase l\u00edquida antes de descomponerse. Bas\u00e1ndose en estas ventanas de temperatura, se pueden elegir las combinaciones adecuadas.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<p>En general, los enfoques de soldadura pueden dividirse en dos grandes esquemas (simplificados).<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<ul class=\"wp-block-list\">\r\n<li>Soldadura l\u00e1ser pasante<\/li>\r\n<li>Soldadura l\u00e1ser transparente<\/li>\r\n<\/ul>\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone  wp-image-9682\" src=\"https:\/\/monocrom.com\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/Advanced-techniques-in-Laser-Welding-of-Polymers_1-300x115.png\" alt=\"T\u00e9cnicas avanzadas de soldadura l\u00e1ser de pol\u00edmeros\" width=\"540\" height=\"207\" srcset=\"https:\/\/monocrom.com\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/Advanced-techniques-in-Laser-Welding-of-Polymers_1-300x115.png 300w, https:\/\/monocrom.com\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/Advanced-techniques-in-Laser-Welding-of-Polymers_1-1024x393.png 1024w, https:\/\/monocrom.com\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/Advanced-techniques-in-Laser-Welding-of-Polymers_1-768x294.png 768w, https:\/\/monocrom.com\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/Advanced-techniques-in-Laser-Welding-of-Polymers_1-320x123.png 320w, https:\/\/monocrom.com\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/Advanced-techniques-in-Laser-Welding-of-Polymers_1-480x184.png 480w, https:\/\/monocrom.com\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/Advanced-techniques-in-Laser-Welding-of-Polymers_1-800x307.png 800w, https:\/\/monocrom.com\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/Advanced-techniques-in-Laser-Welding-of-Polymers_1-600x230.png 600w, https:\/\/monocrom.com\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/Advanced-techniques-in-Laser-Welding-of-Polymers_1.png 1200w\" sizes=\"auto, (max-width: 540px) 100vw, 540px\" \/><\/p>\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n<p>Figura 1: (a) muestra esquem\u00e1ticamente la soldadura l\u00e1ser por transmisi\u00f3n est\u00e1ndar en la que la deposici\u00f3n de energ\u00eda tiene lugar en la parte inferior debido a la absorci\u00f3n total de la luz l\u00e1ser incidente. La absorci\u00f3n de energ\u00eda se produce utilizando un pl\u00e1stico diferente o a\u00f1adiendo part\u00edculas absorbentes IR (~1 \u00b5m). (b) ilustra un esquema de soldadura l\u00e1ser denominado clear-to-clear. En este caso, el fen\u00f3meno utilizado es diferente, ya que la energ\u00eda se deposita en el material a granel mediante una mayor absorci\u00f3n intr\u00ednseca de la luz l\u00e1ser de longitudes de onda m\u00e1s largas (&gt; 2 \u00b5m). Este enfoque permite realizar soldaduras multicapa.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<p>El primer esquema se establece entre dos pl\u00e1sticos diferentes o entre los mismos, mientras que en este \u00faltimo caso el inferior tiene un aditivo absorbente de IR o un color diferente. En la soldadura por l\u00e1ser de transmisi\u00f3n la deposici\u00f3n de energ\u00eda se produce en la secci\u00f3n de uni\u00f3n de ambas piezas por absorci\u00f3n total de la radiaci\u00f3n de la parte inferior. Esto puede verse en la Fig. 1a. Normalmente, las longitudes de onda utilizadas est\u00e1n comprendidas entre 808 nm y 1064 nm. Mientras que el rango de 808 nm a 1060 nm puede ser cubierto por l\u00e1seres de diodo directo de alta potencia y 1030 nm y 1064 nm son l\u00edneas de emisi\u00f3n de l\u00e1seres dopados con Yb y Nd.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<p>Otro enfoque se denomina soldadura l\u00e1ser \"clear-to-clear\" y la f\u00edsica utilizada en este esquema es algo diferente de la primera. En la Fig. 1b se muestra una ilustraci\u00f3n esquem\u00e1tica. La mayor\u00eda de los termopl\u00e1sticos tienen una absorci\u00f3n intr\u00ednseca creciente en la regi\u00f3n SWIR (&gt; 2 \u00b5m) de la luz, lo que permite la deposici\u00f3n de energ\u00eda en masa. Dependiendo del pl\u00e1stico a soldar, una fuente l\u00e1ser basada en un diodo directo de 2 \u00b5m puede proporcionar una adsorci\u00f3n 20% - 30% superior en comparaci\u00f3n con los l\u00e1seres en las proximidades de 1 \u00b5m. Dado que la deposici\u00f3n de energ\u00eda tiene lugar en el interior del material a granel y no en la parte inferior, pueden crearse uniones multicapa, lo que resultar\u00eda \u00fatil para la pr\u00f3xima generaci\u00f3n de chips\/dispositivos microflu\u00eddicos.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<p><strong>\u00bfQu\u00e9 retos superar?<\/strong><\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<p>Esta secci\u00f3n se centra especialmente en las uniones transparentes, en las que se sueldan dos piezas del mismo pl\u00e1stico. Como su nombre indica, ambas partes son transparentes en el rango visible de la luz y tienen una mayor absorci\u00f3n intr\u00ednseca en la regi\u00f3n SWIR (&gt; 2 \u00b5m) de la luz. Los colores y los pl\u00e1sticos blancos imponen una dificultad adicional para las fuentes est\u00e1ndar (808 nm a 1060 nm) utilizadas, ya sea por absorci\u00f3n o reflexi\u00f3n no deseadas. Los par\u00e1metros de soldadura importantes son:<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<ul class=\"wp-block-list\">\r\n<li>Potencia \u00f3ptica: Alrededor de 100 W a 200 W en CW permiten un rendimiento razonable para su proceso de producci\u00f3n. Monocrom puede ofrecer 200 W en 940 nm y 980 nm, as\u00ed como 105 W en 2 \u00b5m y 3 \u00b5m.<\/li>\r\n<li>Calidad del haz: El tama\u00f1o de la fuente determina el M<sup>2<\/sup>-que se traduce directamente en el tama\u00f1o m\u00ednimo del punto y\/o el grosor de la soldadura. Se suelen utilizar n\u00facleos de fibra de 200 \u00b5m.<\/li>\r\n<li>Forma del haz: Una distribuci\u00f3n de intensidad tipo sombrero de copa o supergaussiana evitar\u00e1 los puntos calientes dentro de la soldadura y puede mejorar la calidad de la soldadura. Al mismo tiempo, hay que llegar a un compromiso para adaptarse al tama\u00f1o de la estructura de la soldadura.<\/li>\r\n<li>Eficacia del tap\u00f3n: Las soluciones basadas en diodos l\u00e1ser ofrecen valores totales de WPE muy superiores a los de otros sistemas l\u00e1ser, lo que las convierte en una soluci\u00f3n magn\u00edfica para la soldadura de pol\u00edmeros. Nuestros m\u00f3dulos @FLEX de 2 \u00b5m a 3 \u00b5m pueden alcanzar hasta 10%.<\/li>\r\n<\/ul>\r\n\r\n\r\n\r\n<p>Adem\u00e1s de conseguir estos par\u00e1metros, la configuraci\u00f3n del montaje mec\u00e1nico debe planificarse minuciosamente y la calidad de la soldadura puede mejorarse mediante la elecci\u00f3n correcta de la distribuci\u00f3n del haz; por ejemplo, pueden utilizarse gu\u00edas de luz para homogeneizar el punto de soldadura.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<p><strong>\u00bfC\u00f3mo ayuda Monocrom a su aplicaci\u00f3n\/proceso?<\/strong><\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n<p>Monocrom puede suministrarle m\u00f3dulos acoplados a fibra en la gama de longitudes de onda de 808 nm a 1060 nm pero, lo que es m\u00e1s importante, tambi\u00e9n de 2 \u00b5m a 3 \u00b5m. Todas nuestras ofertas son m\u00f3dulos basados en barras l\u00e1ser acopladas en diferentes n\u00facleos de fibra y podemos equiparlos con conectores HP-SMA, D80 o QBH. La segunda secci\u00f3n de longitudes de onda (2 \u00b5m - 3 \u00b5m) la cubren nuestros <a href=\"https:\/\/monocrom.com\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Monocrom_Flex-diode-laser_2100nm.pdf\">M\u00f3dulos @FLEX<\/a>. Con estos m\u00f3dulos ofrecemos CUALQUIER longitud de onda entre 2 \u00b5m y 3 \u00b5m, y podemos alcanzar hasta 105 W en CW. As\u00ed, por ejemplo, si su aplicaci\u00f3n necesita 2520 nm pero otras tecnolog\u00edas l\u00e1ser -como los l\u00e1seres de fibra o de estado s\u00f3lido- no pueden ofrecer esta longitud de onda, \u00a1nosotros S\u00cd! La tecnolog\u00eda utilizada en nuestros sistemas @FLEX es una tecnolog\u00eda de combinaci\u00f3n \u00fanica denominada \"combinaci\u00f3n de haces de polarizaci\u00f3n rectificada\". Esta tecnolog\u00eda es agn\u00f3stica en cuanto a la longitud de onda y permite seguir la ganancia m\u00f3vil de los diodos l\u00e1ser semiconductores, que puede estar causada por la corriente de inyecci\u00f3n y la temperatura de la uni\u00f3n p-n dentro o fuera.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>\u00bfQu\u00e9 es la soldadura l\u00e1ser de pl\u00e1sticos?   Hoy en d\u00eda, la soldadura l\u00e1ser de pl\u00e1sticos es una t\u00e9cnica habitual para combinar sin contacto varias piezas de pl\u00e1stico a medida mediante la interacci\u00f3n de la radiaci\u00f3n l\u00e1ser. 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