Saldatura della plastica, perché il laser è meglio degli ultrasuoni

Progettisti e fabbricanti di prodotti industriali e manifatturieri affrontano sfide costanti nello sviluppo e nella produzione economicamente vantaggiosa di apparecchiature e dispositivi di alta qualità, che si tratti dell’ambito medico, dell’industria automobilistica, alimentaria, degli imballaggi o dell’elettronica.

Spesso il lavoro inizia con la valutazione di concetti e idee in forma di prototipo, affinché i produttori possano selezionare e implementare un processo di assemblaggio o unione dei pezzi che compongono l’apparecchiatura che soddisfi gli obiettivi in termini di prestazione, qualità, pulizia e costo del prodotto.
Sebbene alcune tecnologie di giunzione siano più popolari e utilizzate di altre, l'approccio degli sviluppatori generalmente consiste nel considerare l'assemblaggio del prodotto con una mente aperta e valutare le capacità e i limiti di tutti i processi di giunzione disponibili.

Una delle forme più popolari di giunzione della plastica è la saldatura. Questo termine si riferisce a una famiglia di metodi di giunzione che combinano il calore diretto, o il calore generato dall'attrito, e la pressione per creare legami permanenti. I metodi di saldatura della plastica sono ideali per l'assemblaggio quando i materiali plastici utilizzati sono compatibili e il processo e l'applicazione richiedono un giunto o una tenuta permanente tra i componenti. A differenza dei metodi di giunzione meccanici e adesivi, le saldature in plastica non utilizzano materiali di consumo come elementi di fissaggio o colla. In genere, gli unici costi per la saldatura della plastica riguardano l'investimento di capitale iniziale per l'acquisto di attrezzature specifiche. Due opzioni in voga negli ultimi anni per realizzare lavori di unione di materie plastiche sono la saldatura laser e la saldatura ad ultrasuoni.

La saldatura laser di materie plastiche è un’ottima alternativa ai tradizionali metodi di saldatura, compresa la saldatura ad ultrasuoni.
Tra i vantaggi che la saldatura laser garantisce rispetto a questi metodi, ci sono: la possibilità di creare involucri ermetici (cosa difficile con gli ultrasuoni), una resa estetica migliore, una maggiore precisione (cordone di saldatura più contenuto), velocità più elevate, una zona termicamente più concentrata e una migliore resistenza nel tempo della nuova giunzione creata.
Un altro vantaggio è che il laser lascia tracce minime o inesistenti sulla superficie del pezzo. La sua eccellente precisione consente inoltre di produrre facilmente disegni complessi che normalmente sarebbero impossibili con altri metodi.

Quando si saldano prodotti plastici o polimeri, l’oggetto viene esposto a un'energia elevata generata dal raggio laser che fonde il materiale nel punto di contatto. Il materiale fuso forma quindi un giunto di saldatura che si raffredda e si indurisce.
Questo processo non richiede elementi di fissaggio o adesivi per unire i materiali, rendendolo conveniente dal punto di vista economico e a basso impatto ambientale, con una generazione minima di rifiuti.

Dal canto suo la saldatura ad ultrasuoni impiega invece energia ad alta densità generata dalla vibrazione meccanica ad alta frequenza dell'ultrasuono per deformare plasticamente la superficie del pezzo e distruggere lo strato superficiale sotto pressione, in modo che le parti risultino fisicamente collegate una volta riacquisita la temperatura normale.

La saldatura laser della plastica può essere applicata in un’ampia gamma di settori che quotidianamente hanno a che fare con questo materiale. I macchinari laser come quelli sviluppati da Evlaser vengono impiegati in diverse industrie come quella automobilistica, delle apparecchiature mediche, degli elettrodomestici e dell'elettronica di consumo.

Nell’ambito dell'industria automobilistica, la tecnologia di saldatura della plastica con il laser viene spesso utilizzata per saldare il cruscotto dell'auto, il radar, il blocco automatico, i fari e via dicendo.
Per quanto riguarda invece le apparecchiature mediche, il laser può venire impiegato per saldare tubi medici, provette, apparecchi acustici, serbatoi di filtri per liquidi e per realizzare altre giunzioni che devono garantire sia un elevato livello di tenuta che di pulizia. Infine, per quanto riguarda l'elettronica di consumo, la saldatura laser può essere utilizzata per parti come il corpo del telefono cellulare, gli auricolari, il mouse del computer, diversi sensori e molto altro ancora.