Schweißen von Kunststoffschläuchen

Für einen bedeutenden tschechischen Hersteller aus der Automobilbranche haben wir ein Laserschweißsystem für gewellte Kunststoffschläuche und Verbindungsstücke für Flüssigkeitsleitungen in Fahrzeugen realisiert. Die Aufgabe von OptiXs bestand darin, ein geeignetes Verfahren zum Verschweißen der Kunststoffschläuche mit den Endverbindungsstücken zu entwickeln und die Lieferung des gesamten Lasersubsystems sicherzustellen. In Zusammenarbeit mit dem Systemintegrator waren wir zudem an der Konzeption der Laser-Arbeitsstation beteiligt.

Wir haben das Schweißsystem so konzipiert, dass es ausreichend flexibel ist, sodass auch bei einer Änderung der Form oder Größe des Anschlussstücks keine grundlegenden Änderungen an der Konfiguration des Schweißlasers erforderlich sind.

Zu Beginn unserer Zusammenarbeit haben wir für diese Aufgabe den Einsatz des Diodenlasers Coherent Compact SE in Kombination mit dem radialen Laserkopf Coherent PHFS0-BK mit einem Durchmesser von 94 mm als am besten geeignet identifiziert. Im Gegensatz zu Scanköpfen oder klassischen Köpfen mit festem Brennpunkt ermöglicht dieser Laserkopf das Verschweißen des gesamten Werkstücks in einem einzigen Schritt, ohne dass das Werkstück gedreht oder der Laserkopf während des Prozesses bewegt werden muss. Der Schweißkopf PHFS0-BK / 90 mm verfügt zudem über ausreichend Innenraum für eine einfache Handhabung der zu schweißenden Teile sowie für mögliche zukünftige Änderungen ihrer Größe und ihres Designs. Die gesamte Anlage wird durch ein 5 Meter langes Lichtleitfaserkabel mit einem Kerndurchmesser von 200 µm ergänzt.

Im zweiten Schritt besuchten wir gemeinsam mit dem Kunden das Anwendungslabor von Coherent in Deutschland, wo wir in praktischen Tests die Funktionsfähigkeit der vorgeschlagenen Schweißbaugruppe für verschiedene vom Kunden bereitgestellte Steckertypen und Materialien überprüften.

Verwendete Schweißanlage:

Laserquelle Coherent Compact SE

Coherent Compact ist eine umfassende Serie von Diodenlasern, die insbesondere für das Schweißen von Kunststoffen, das Löten oder das Hartlöten bestimmt sind. Das Modell Compact SE ist ein Diodenlaser mit einem fasergebundenen Emitter, der eine Ausgangsleistung von bis zu 100 W bei 980 nm oder 50 W bei 808 nm liefert. Die luftgekühlte Bauweise lässt sich problemlos in Produktionsmaschinen oder Laborumgebungen integrieren, ohne dass zusätzliche Kühl- und Hilfskomponenten erforderlich sind. Die Konstruktion ermöglicht den Einsatz als Einzelgerät oder die einfache Integration in ein 19-Zoll-Rack.

Coherent Radial Welding Head PHFS0

Der Laserkopf Radial Welding Head PHFS0 für das Radialschweißen ermöglicht das gleichzeitige Schweißen radial symmetrischer Bauteile, ohne dass das Werkstück oder die Optik gedreht werden muss. Die Abmessungen und die optische Einstellung lassen sich an die Maße und die Form des zu schweißenden Werkstücks anpassen, wobei der Schweißdurchmesser bis ca. 160 mm betragen kann.

Fazit

Die vorgeschlagene Schweißanlage eignet sich zum Schweißen definierter Teile in der erforderlichen Qualität. Bei Kontrollmessungen und Scans der geschweißten Teile wurde festgestellt, dass es dank der hohen Qualität der Schweißverbindung möglich sein wird, die Kontaktfläche zwischen Kupplung und Schlauch zu verringern und dadurch die Materialkosten pro Teil zu senken. Die Bearbeitungszeit für das Schweißen eines Bauteils liegt je nach verwendetem Materialtyp und den Anforderungen an die Schweißnaht im Bereich von 0,7 bis 1,2 Sekunden pro Schweißnaht.

Weitere Informationen Zum Laserschweißen von Kunststoffen und Polymeren.

Produkte:

• Diodenlaser
• Prozessköpfe und optische Komponenten