soldagem de peças plasticas transparentes por raio laser

Upload: lecodadrica

Post on 17-Jul-2015

109 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Soldagem de Peas Plsticas por Raio LaserLucemar Bilho1 Djesse Viegas2 Resumo Apresentou-se um breve apanhado sobre o processo de soldagem em materiais polimricos com a utilizao da tcnica de Laser e evoluo do mtodo na produo de componentes automotivos.

Abstract

Introduo

A soldagem de peas termoplsticas transparentes para a produo de lanternas e faris automotivos com outros materiais de translcidos diferenciados promoveu o desenvolvimento de processo de solda por raio laser, em substituio ao processo de solda por uso de adesivos mais comumente utilizados neste caso. A tecnologia de solda a laser atualmente empregada nestes casos de produo de conjuntos pticos, o foco de um feixe de raios atravs da pea transparente, que absorvido pelo material refringente (opaco) da outra pea, gerando calor e se funde, transferindo parte de calor para a pea transparente mais a aplicao de uma presso local promovendo a adeso eficiente entre as parte. Porem esta tecnologia s era possvel dentre materiais de igual ou quimicamente semelhantes com o auxilio de absorvedores qumicos das ondas de raio laser, deixando assim limitada sua aplicao produo de lanternas traseiras com lentes de PMMA (poli metil metacrilato), material transparente e corpo de ABS (acrilonitrila butadiene stirene), corpo opaco absorvedor modificado quimicamente. Desta forma o Instituto Fraunhofer para Tecnologia de Laser (ILT, Fraunhofer Institute for Laser Tecnology) em Aachem (Alemanha), desenvolveu mtodos e modificaes nos equipamentos para promover uma nova tecnologia para a solda por raios laser de materiais qumicos diferenciados, sem o uso destes absorvedores, que consistiu em, aumentar dos atuais 800 a 900nm de comprimento de onda para 1200 a 2000nm, valores prximos aos de raios infravermelhos e a modificao das lentes para a concentrao dos feixes de raios, conseqentemente e energia, que gera o calor sobre o plano da pea, em dimetros menores, potencializa a preciso do cordo de solda e acabamentos.

Em contra partida a empresa LPKF Laser e Eletronics AG, de Earlangen(Alemanha), em cooperao com o Centro Bvaro de Laser (BayerrischesLaserzentrum GmbH) localizado na mesma cidade, utilizando uma tecnologia hibrida com o uso da radiao dos lasers (radiao primaria), calor irradiante, e do calor de aquecedores radiantes (radiao secundaria), de ondas infravermelhas, que possuem comprimentos maiores. A tcnica consiste em: o laser aquece a pea transparente e o infravermelho a pea opaca absorvente e em ambos os casos a absoro de calor nas peas e intensificada pelas tcnicas aplicadas, contudo h o aumento da maleabilidade das faces das peas para se adaptarem mais facilmente aos desvios geomtricos de ambas as partes. Com os benefcios que a solda hibrida obteve nas junes de peas de diferentes transparncias e sem o uso de absorvedores. Abriu-se novas frentes de desenvolvimentos para atender as limitaes de soldas em faris automotivos, que se utilizam de corpo em PP(Polipropileno)e lentes em PC(Policarbonato). Contudo a alta incompatibilidade qumica dos materiais utilizados, que no promovem nenhuma forma de unio por processo de soldagem. A soluo encontrada pela indstria at o momento a soldagem por meio de adesivos especialmente desenvolvidos, o que acarreta em um nmero grande de desvantagens: longos tempos de ciclo; baixa confiabilidade das juntas quanto ao estanque, incompatibilidade ambiental dos resduos de adesivos, constituindo assim no ponto fraco dos projetos de conjuntos de faris. Mas uma nova alternativa, no mercado de matrias primas, foi desenvolvida pela A.Shumam, uma resina de PP modificado para a adeso de materiais incompatveis, a linha de resinas Polyfort LH 400. Esta linha em extensivos testes, de soldagem hibridas, de corpos de prova de PC, sobre peas fabricadas com tal resina, confirmaram as propriedades esperadas pelos cordes de soldas resultantes: - unies estveis e de alta resistncia mecnica, sem entraves de processos ou perdas de tempo de ciclo. As timas caractersticas de unio por soldas a laser da resina Polyfort LH400 com PC, quanto a acabamento, estaqueamento, proporciona a eliminao de adesivos na produo de conjuntos de faris, bem como viabiliza o uso da resina e do processo de solda hibrida na produo de lanternas traseiras em conjunto com o PMMA, d a liberdade de criao de novos designes e a expanso da tcnica para outros seguimentos tais como: a indstria de eletro eletrnica e eletrodomstica, j que, no necessitaria levar em conta os requisitos necessrios das soldas por vibrao e por adesivos, que so as tcnicas mais comumente utilizadas nestes seguimentos. Portanto a soldagem entre peas transparente e opaca de materiais distintos por soldas a laser hibrida e possvel e vivel, desde que, sejam associadas a soldas de raios infravermelhos e a resinas modificas para a absoro de tais ondas de energia; j que os resultados apresentados: de alta

qualidade de cordes de solda, resistncia mecnica e estaqueamento, as creditam para o seu uso em soldas de lentes transparente e corpos de materiais quimicamente incompatveis. Referncias Bibliogrficas Mtodo Trans Twist- Plstico Industrial, outubro de 2010, pag.10 Instituto Desenvolve Mtodo para Unio de Peas Plsticas Transparentes Plstico Industrial, maro de 2011, pag. 8 a 10 Resina Modificada Facilita a Unio a Laser de Peas de PP e PC- Frank Brunnecker e Thilo Stier, traduo e adaptao de Antonio Augusto Gorni, direitos adquiridos para a traduo e divulgao: Plstico Industrial, agosto de 2010, pag.124 a 127 Processo de Soldagem por Raios Laser- Literatura Tcnica do site da Trumpf Maquinas Indstria e Comercio LTDA, Barueri- So Paulo, www.trumpf.com.br