Les thermoplastiques peuvent être divisés en thermoplastiques amorphes et semi-cristallins. Les thermoplastiques amorphes sont transparents car ils ne contiennent aucun additif visible. Les thermoplastiques semi-cristallins, en revanche, semblent opaques ou laiteux à l'œil nu. En principe, des thermoplastiques identiques peuvent être soudés ensemble au laser. Cependant, les propriétés optiques des thermoplastiques doivent être prises en compte. Le tableau répertorie les combinaisons de matériaux qui peuvent être soudées au laser. Outre ces combinaisons, la gamme peut également être élargie en modifiant les mélanges.
Propriétés optiques Les propriétés optiques des plastiques influencent les résultats de soudage du soudage laser.
D'une part, le soudage au laser nécessite des partenaires de soudage transparents. Sans additifs, chaque thermoplastique est transparent au rayonnement laser. Cependant, une distinction est faite entre les thermoplastiques amorphes et semi-cristallins. Avec les thermoplastiques amorphes, le rayonnement est transmis presque parfaitement, même avec des matériaux plus épais. Avec les thermoplastiques semi-cristallins, en revanche, le rayonnement est réfracté et réfléchi au niveau des grains. Il en résulte une diffusion du rayonnement, qui dépend principalement du degré de granulation et de l'épaisseur du matériau à irradier. La figure ci-dessous montre une analyse spectrale du polypropylène (PP) transparent. Dans la plage de longueurs d'onde comprise entre 800-1100 nm, la transparence du plastique est encore plus élevée que dans la plage visible (400 - 700 nm).
Profondeur de pénétration optique La profondeur de pénétration optique est une mesure des propriétés d'une connexion absorbante.
Il indique la profondeur à laquelle le rayonnement pénètre dans la surface du plastique avant que de la chaleur ne soit générée. Idéalement, la profondeur de pénétration optique se situe dans la gamme des µm, voir la figure ci-dessus. Si l'absorption est insuffisante, une absorption volumétrique est plus susceptible de se produire. Cela chauffe toute l'épaisseur du matériau, voir le cas du milieu. Le troisième cas décrit des réflexions de surface excessives. Dans ce cas, le rayonnement ne peut pas du tout pénétrer la surface. Les deux derniers cas sont donc assez défavorables au processus.
La chaleur générée lors du soudage crée une zone affectée thermiquement, qui peut être observée à l'aide de microtomes ou de microsections au microscope. La conception de la soudure peut être réalisée de manière assez simple. En termes simples, les composants doivent être en contact physique dans la zone de soudure. Mais ce n'est pas si simple : les pièces doivent être conçues pour une utilisation au laser.
