¿Qué es la soldadura láser?

La soldadura láser es una técnica que aprovecha la transparencia de los plásticos a la luz láser. En esta técnica, la luz láser que irradia un cuerpo objetivo (hecho de resina o plástico) genera calor en la interfaz entre el cuerpo y una capa absorbente separada para crear uniones soldadas.

Los plásticos de ingeniería de Asahi Kasei, XYRON™, LEONA™ y TENAC™ generalmente se pueden soldar con láser combinando un material natural con un material coloreado (no dude en contactarnos para obtener más información sobre la selección de materiales y grados).
En esta página, proponemos la serie LEONA™ SN como material de resina especialmente adecuado para el proceso de soldadura láser. La serie LEONA™ SN son resinas de poliamida retardantes de llama libres de halógenos y fósforo rojo que presentan una excelente transparencia al láser y son capaces de formar uniones soldadas por láser resistentes.

Resinas de poliamida con excelente transparencia al láser Leona Serie SN

¿Qué son las series de poliamidas retardantes de llama libres de halógenos y fósforo rojo de próxima generación LEONA™ SN?

Las resinas de poliamida LEONA™ de Asahi Kasei son plásticos de ingeniería que se caracterizan por su alta resistencia y rigidez, así como por su excelente resistencia térmica y química. Estos materiales se pueden reforzar con fibras de vidrio u otros rellenos, lo que mejora la resistencia, la rigidez, la durabilidad y la estabilidad dimensional.

La serie LEONA™ SN está compuesta por resinas de poliamida ignífugas libres de halógenos y fósforo rojo. Estos materiales no solo se caracterizan por su excelente transparencia láser y la capacidad de formar uniones soldadas por láser resistentes, sino que también ofrecen un rendimiento superior en diversas áreas: alta resistencia, alta rigidez, cumplimiento de la norma de inflamabilidad UL94 V-0 (0,75 mm) y resistencia a la deriva (CTI) de 600 V (PLC 0).

Propiedades de transmisión láser de las resinas de la serie SN LEONA™

Para la luz láser con una longitud de onda de 940 nm, comparamos la transmitancia de SN11B—una resina LEONA™ Serie SN con un 25% de refuerzo de fibra de vidrio— a la de una resina de poliamida ignífuga general sin halógenos (también con un 25% de fibra de vidrio). Los resultados mostraron que la transmitancia de SN11B es aproximadamente el doble para materiales de color natural y de 3 a 4 veces mayor para materiales de color negro.

Transmitancia del láser de la serie LEONA™ SN (longitud de onda de la luz: 940 nm)
Transmitancia láser (longitud de onda: 940 nm)

En la soldadura láser, grandes cantidades de energía pasan a través de los materiales para llegar al lugar de las uniones soldadas. La serie LEONA™ SN ofrece las siguientes ventajas:

  • Permite la soldadura de alta velocidad para mejorar el rendimiento de fabricación.
    (Vea el video a continuación. Precaución: tenga en cuenta la luz fuerte en este video).
  • Se puede soldar mediante láseres de baja potencia.
  • No provoca carbonización en la superficie.

Comparación de velocidades de soldadura: serie LEONA™ SN (izquierda) frente a poliamida retardante de llama general sin halógenos (derecha)
(Precaución: tenga en cuenta la fuerte luz en este vídeo).

Resistencia de las uniones soldadas por láser con la serie SN LEONA™

La siguiente figura ilustra la excelente resistencia de unión de las piezas compuestas formadas mediante soldadura láser con la serie LEONA™ SN

Rendimiento de soldadura láser y resistencia de unión
Resistencia de las uniones frente al consumo de energía para uniones soldadas con láser

Aspecto negro intenso de la serie LEONA™ SN (en caso de coloración negra con transmisión láser especializada)

La serie LEONA™ SN tiene una transmitancia láser más alta y mantiene una alta resistencia de unión que las resinas de poliamida retardantes de llama halógenas generales, incluso cuando se tratan con una coloración negra especial que solo permite el paso de la luz láser.
Además, su color negro intenso es superior al de las resinas de poliamida ignífugas halógenas habituales, lo que la hace ideal para piezas donde la estética es importante. Este color negro intenso se debe a la superficie lisa de la serie LEONA™ SN, que presenta pocas irregularidades microscópicas que provoquen la reflexión difusa de la luz LEONA™.

Aspecto de las piezas de prueba soldadas con láser y vistas ampliadas de la superficie

Estudio de caso de soldadura láser LEONA™

  • Uso de la serie SN de LEONA™ para reducir el tamaño y el peso de una caja de batería

El cambio a poliamida (PA) LEONA™ como material para la caja de la batería permitió fabricar la caja mediante soldadura láser, reduciendo su tamaño y peso.

Los métodos de soldadura convencionales, como la soldadura por vibración o por ultrasonidos, implican vibraciones importantes que pueden dañar los componentes sensibles del interior de la caja. Además, el uso de tornillos u otros elementos de fijación requiere que una parte de la caja esté dedicada a los salientes u otros alojamientos de fijación, lo que aumenta su espacio. El uso de la soldadura láser elimina dichos elementos de fijación y evita dañar los componentes del interior de la caja, lo que reduce su tamaño y peso.

Estuche de batería
  • Eliminación de zonas antiestéticas de aspecto “quemado” en superficies soldadas de componentes electrónicos

Una aplicación prometedora que se hace posible gracias a la transmitancia láser mejorada de los grados de resina retardantes de llama es la soldadura láser de componentes electrónicos, para los cuales las técnicas de soldadura convencionales son difíciles de aplicar.
La capacidad de soldar componentes con menor potencia láser reduce la aparición de regiones antiestéticas de aspecto “quemado” en las superficies soldadas.

Soldadura láser de componentes electrónicos con grados de resina ignífuga
Soldadura láser de componentes electrónicos con grados de resina ignífuga
  • Otras aplicaciones potenciales

Válvulas, bombas, frenos de estacionamiento eléctricos, carcasas de ECU, cámaras montadas en vehículos y más

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Resina de poliamida LEONA™

Excelente resistencia al calor, resistencia y tenacidad, aislamiento y resistencia al aceite. Se utiliza ampliamente en piezas de automóviles, piezas eléctricas y electrónicas.

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