Kugel- und Rollenoptik: Schweissen ohne Spanneinheit

Fürs Laserschweissen von Kunststoffen muss neben der Energie zum Aufschmelzen der thermoplastischen Kunststoffe auch immer die Bauteile zusammengedrückt werden. Meist wird das Andrücken durch eine externe Spanneinheit bewerkstelligt. Bei grösseren Bauteilen kann dies sehr aufwändig werden und Toleranzen sind schwierig einzuhalten. Eine Lösung ist nicht das ganze Zeit die kompletten Bauteile zusammenzudrücken, sondern nur lokal wo gerade geschweisst wird.

In der Kugeloptik kann sich eine Glaskugel frei in einem Luftlager drehen. Bewegt sich die Optik über die Bauteile dann die Kugel abrollen und gleichzeitig den Laserstrahl auf eine Punkt fokussieren und zudem die Bauteile durch den Luftdruck im Kugellager zusammendrücken. Schweisskonturen mit beliebigen Geometrien können in einer Ebene abgefahren werden oder sogar dreidimensional bei Montage an einer Roboter.
Mit dem speziellen Luftlager von ProByLas kann die Kugel kleiner gewählt werden: standardmässig Durchmesser 12 mm, aber kundenspezifisch auch schon bis zu 3 mm.

Die Rollenoptik funktioniert analog der Kugeloptik - einfach mit einem Glaszylinder anstatt einer Glaskugel. Der Laserstrahl wird auf eine kurze Linie umgeformt, so dass auch breitere Schweissnähte von 4-8 mm möglich sind. Dafür ist die Beweglichkeit der Rollenoptik auf eine Richtung oder Kurven mit grossem Radius reduziert gegenüber der Kugeloptik.

An der Swiss Plastics Expo wird die Kugeloptik live in der Maschine Turnkey M demonstriert zum dichten Schweissen von aufblasbaren Strukturen.