Muovien laserhitsaus
Muovin laserhitsaus suoritetaan useimmin hitsausmenetelmällä jota kutsutaan nimillä TTLW (Through Transmission Laser Welding) ja LPW (Laser Polymer Welding).
Säde tuodaan yhteenpuristettuun hitsauskohtaan sädettä läpäisevän muovin läpi ja energia absorboituu sädettä huonommin läpäisevään muovimateriaaliin joka sulaa ja liittyy transparenttiin materiaaliin lämmön konvektion avulla. Menetelmä tarvitsee ilmaraottoman sauman ja puristuksen sille.
Laserlaitteistona käytämme 976 nm 100W kuitukytkentäistä (core 200 µm) diodilaseria.
Osa kokeista tehdään 1080 nm kuitulasereilla.
Pääasiallisia menetelmiä säteen käsittelyn suhteen on kaksi:
- Säde tuodaan hitsauskohtaan fokusointiyksiköllä jonka liikkeet toteutetaan CNC-ohjauksella. Tarvittaessa fokusointiyksikössä voi olla koaksiaalinen mittaus hitsauslämpötilalle Dr. Mergenthaler LPC03 pyrometriohjauksella jolloin hitsauskohdan lämpötila voidaan asettaa halutuksi säätämällä lasertehoa max. 10 kHz nopeudella hitsausprosessin aikana. Samalla hitsaustapahtumasta saadaan tallennettua lämpötilaprofiili joka kertoo hitsin onnistumisesta.
Hitsattavat muodot voivat olla tasossa olevia käyriä tai pyörähdyskappaleen ympäri kiertäviä. - Säde voidaan tuoda hitsauskohtaan myös skannerioptiikkaa käyttäen jolloin liikkuvaa mekaniikkaa on vain kahden galvanometrilla ohjatun peilin verran.
Hitsaus voidaan suorittaa ajamalla rata ympäri vain kerran tai käyttämällä kvasisimultaanihitsausta jossa nopeasti säteellä hitsausrataa toistamalla saadaan koko sauma lämmitettyä yhtäaikaisesti.
Tämän menetelmän yhteydessä ei voida käyttää pyromeritakaisinkytkentää ja tieto hitsauksen onnistumisesta perustuu tarvittaessa kappaleiden välisen hitsauksen aikaisen liikkeen tunnistamiseen.