Was ist Laserschweißen?

Laserschweißen ist eine Technik, die die Transparenz von Kunststoffen gegenüber Laserlicht ausnutzt. Bei dieser Technik wird ein Zielkörper (aus Harz oder Kunststoff) mit Laserlicht bestrahlt. Dabei wird an der Schnittstelle zwischen dem Körper und einer separaten Absorberschicht Wärme erzeugt, wodurch Schweißverbindungen entstehen.

Die technischen Kunststoffe XYRON™, LEONA™ und TENAC™ von Asahi Kasei können im Allgemeinen durch die Kombination eines natürlichen Materials mit einem farbigen Material lasergeschweißt werden (für weitere Informationen zur Material- und Güteklassenauswahl können Sie sich jederzeit an uns wenden).
Auf dieser Seite schlagen wir LEONA™ SN-Serie als Harzmaterial vor, das sich besonders für Laserschweißverfahren eignet. LEONA™ SN-Serie besteht aus halogen- und rotphosphorfreien, flammhemmenden Polyamidharzen mit hervorragender Lasertransparenz und der Fähigkeit, starke lasergeschweißte Verbindungen zu bilden.

Polyamidharze mit hervorragender Lasertransparenz Leona SN-Serie

Was ist LEONA™ SN-Serie, die halogen- und rotphosphorfreie, flammhemmende Polyamid-Serie der nächsten Generation?

LEONA™ Polyamidharze von Asahi Kasei sind technische Kunststoffe mit hoher Festigkeit und Steifigkeit sowie ausgezeichneter thermischer und chemischer Beständigkeit. Diese Materialien können durch Verstärkung mit Glasfasern oder anderen Füllstoffen verstärkt werden, wodurch Festigkeit, Steifigkeit, Haltbarkeit und Dimensionsstabilität verbessert werden.

LEONA™ SN-Serie umfasst halogen- und rotphosphorfreie, flammhemmende Polyamidharze. Diese Materialien zeichnen sich nicht nur durch hervorragende Lasertransparenz und die Fähigkeit zur Bildung starker lasergeschweißter Verbindungen aus, sondern bieten auch in mehreren anderen Bereichen überlegene Leistung: hohe Festigkeit, hohe Steifigkeit, Einhaltung des Entflammbarkeitsstandards UL94 V-0 (0,75 mm) und Kriechstromfestigkeit (CTI) 600 V (PLC 0).

Laserdurchlässigkeitseigenschaften von LEONA™ SN-Serie-Harzen

Für Laserlicht mit einer Wellenlänge von 940 nm verglichen wir die Transmission von SN11B– ein Harz LEONA™ SN-Serie mit 25 % Glasfaserverstärkung – mit einem allgemeinen halogenfreien, flammhemmenden Polyamidharz (ebenfalls mit 25 % Glasfaseranteil). Die Ergebnisse zeigten, dass die Lichtdurchlässigkeit von SN11B bei naturfarbenem Material etwa doppelt so hoch ist wie bei schwarz gefärbtem Material und drei- bis viermal so hoch.

Laserdurchlässigkeit der LEONA™ SN-Serie (Lichtwellenlänge: 940 nm)
Laserdurchlässigkeit (Wellenlänge: 940 nm)

Beim Laserschweißen werden große Energiemengen durch das Material geleitet, um an die Schweißnahtstelle zu gelangen. Die LEONA™ SN-Serie bietet folgende Vorteile:

  • Ermöglicht Hochgeschwindigkeitsschweißen, um den Fertigungsdurchsatz zu verbessern.
    (Siehe Video unten. Achtung: Bitte beachten Sie das starke Licht in diesem Video.)
  • Kann mit Lasern geringer Leistung geschweißt werden.
  • Verursacht keine Verkohlungen auf der Oberfläche

Vergleich der Schweißgeschwindigkeiten: LEONA™ SN-Serie (links) vs. allgemeines halogenfreies, flammhemmendes Polyamid (rechts)
(Achtung: Bitte beachten Sie das starke Licht in diesem Video.)

Festigkeit von Laserschweißverbindungen mit LEONA™ SN-Serie

Die folgende Abbildung veranschaulicht die hervorragende Verbindungsfestigkeit von Verbundteilen, die durch Laserschweißen mit LEONA™ SN-Serie hergestellt wurden

Laserschweißleistung und Verbindungsfestigkeit
Verbindungsfestigkeit vs. Stromverbrauch bei lasergeschweißten Verbindungen

Tiefschwarzes Erscheinungsbild der LEONA™ SN-Serie (bei spezieller laserdurchlässiger Schwarzfärbung)

LEONA™ SN-Serie verfügt über eine höhere Laserdurchlässigkeit und behält eine hohe Bindungsstärke als herkömmliche halogenflammhemmende Polyamidharze, selbst wenn sie mit einer speziellen schwarzen Färbung behandelt wird, die nur Laserlicht durchlässt.
Darüber hinaus hat es eine tiefschwarze Farbe, die herkömmlichen halogenflammhemmenden Polyamidharzen überlegen ist und sich daher für Teile eignet, bei denen das Aussehen wichtig ist. Diese tiefschwarze Farbe ist auf die glatte Oberfläche der LEONA™ SN-Serie zurückzuführen, die nur wenige mikroskopische Unregelmäßigkeiten aufweist, die eine diffuse Reflexion des LEONA™-Lichts verursachen.

Aussehen lasergeschweißter Prüfstücke und vergrößerte Oberflächenansichten

Fallstudie zum Laserschweißen LEONA™

  • Verwendung der LEONA™ SN-Serie zur Reduzierung der Größe und des Gewichts eines Batteriegehäuses

Durch die Umstellung auf LEONA™ Polyamid (PA) als Material für ein Batteriegehäuse konnte das Gehäuse mittels Laserschweißen hergestellt und so seine Größe und sein Gewicht reduziert werden.

Herkömmliche Schweißverfahren wie Vibrations- oder Ultraschallschweißen führen zu starken Vibrationen, die empfindliche Komponenten im Inneren des Gehäuses beschädigen können. Außerdem erfordert die Verwendung von Schrauben oder anderen Befestigungselementen, dass ein Teil des Gehäuses für Vorsprünge oder andere Befestigungsgehäuse reserviert ist, was den Platzbedarf erhöht. Durch den Einsatz von Laserschweißen werden solche Befestigungselemente eliminiert und gleichzeitig Schäden an Komponenten im Inneren des Gehäuses vermieden, wodurch Größe und Gewicht des Gehäuses reduziert werden.

Batteriegehäuse
  • Beseitigung unansehnlicher „verbrannter“ Bereiche auf geschweißten Oberflächen elektronischer Komponenten

Eine vielversprechende Anwendung, die durch die verbesserte Laserdurchlässigkeit flammhemmender Harztypen möglich wird, ist das Laserschweißen elektronischer Komponenten, für das herkömmliche Schweißtechniken nur schwer anwendbar sind.
Durch die Möglichkeit, Komponenten mit geringerer Laserleistung zu schweißen, wird die Entstehung unansehnlicher, „verbrannter“ Bereiche auf den Schweißflächen verringert.

Laserschweißen von elektronischen Bauteilen mit flammgeschützten Harztypen
Laserschweißen von elektronischen Bauteilen mit flammgeschützten Harztypen
  • Andere potenzielle Anwendungen

Ventile, Pumpen, elektrische Parkbremsen, ECU-Gehäuse, Fahrzeugkameras und mehr

Ähnliche Informationen

Leona

LEONA™ Polyamid

Hervorragende Hitzebeständigkeit, Festigkeit und Zähigkeit, Isolierung und Ölbeständigkeit. Es wird häufig in Autoteilen sowie elektrischen und elektronischen Teilen verwendet.

Andere Lösungen
"Technologie"