Lanxess presenta nuove poliammidi e poliesteri per la saldatura laser

Lanxess, azienda che produce specialità chimiche, sta ampliando la propria gamma di poliammidi 6 e poliammidi 66 laser-trasparente e di compound PBT (polibutilene tereftalato) per la saldatura laser. Questa tecnologia orientata al futuro si sta diffondendo sempre di più nella produzione in serie di componenti in plastica dalla forma complessa per il settore automobilistico, elettrico/elettronico, IT e consumer.

“Con questi nuovi prodotti, miriamo soprattutto alla crescente domanda di alloggiamenti per sensori, centraline e sistemi di visualizzazione, che sono necessari per l’elettrificazione dei veicoli e per le applicazioni nei sistemi di assistenza al conducente fino alla guida autonoma” spiega Frank Krause, esperto di tecnologia di saldatura nella business unit di Lanxess High Performance Materials (HPM). Tutti i nuovi composti sono caratterizzati da un elevato grado di trasparenza alla luce nello spettro del vicino infrarosso che viene comunemente utilizzata nella saldatura laser.

Processo che può essere automatizzato, è flessibile e non produce bave

Durante il processo, un fascio laser viene fatto passare attraverso un componente laser-trasparente e poi viene assorbito da un secondo componente, spesso pigmentato di nero. Questo genera calore che scioglie la superficie del secondo componente. La superficie del primo componente si scioglie anche attraverso la conduzione di calore, in modo tale che tra i due componenti si crei un collegamento del materiale sotto forma di una saldatura. Il processo ha diversi vantaggi: così, è facile da automatizzare e, rispetto alla saldatura a vibrazione, a ultrasuoni e a infrarossi, è termicamente e meccanicamente meno stressante. Consente l’unione di superfici 3D e combinazioni di materiali duri e morbidi. A seconda delle dimensioni del componente, i tempi di ciclo sono considerevolmente inferiori ai 30 secondi, e il flash di saldatura è estremamente basso, se c’è. Inoltre, i cordoni di saldatura vengono creati senza bave. Ciò significa, ad esempio, che i contenitori di liquido saldato non devono essere lavati dopo la produzione.

Ignifugo e facile da lavorare

Uno dei nuovi compound di Lanxess è il Durethan AKV30FN04LT ignifugo senza alogeni. La trasmissione della luce per questa poliammide 66 è relativamente elevata nell’intervallo di lunghezza d’onda usuale per la saldatura laser a spessori di parete fino a 1,5 millimetri. “Il calore in ingresso allo strato di contorno è così veloce, che anche la zona di giunzione si scioglie rapidamente, consentendo di contenere i costi di produzione,” dice Krause. Il composto presenta una resistenza molto elevata alle correnti striscianti e raggiunge la migliore classificazione V-0 (0,4 millimetri) nei test di infiammabilità ai sensi della norma statunitense UL 94 (Underwriter Laboratories Inc.).

Il suo pacchetto ignifugo è ottimizzato per quanto riguarda la sua stabilità termica. Lo stampaggio a iniezione, quindi, presenta un rischio notevolmente inferiore che si formino depositi sulla superficie dello stampo. Il composto contiene un sistema di stabilizzazione al calore che fa a meno di metalli e alogenuri. Di conseguenza, ha una bassa tendenza alla corrosione da contatto quando viene a contatto con parti conduttive. Questo è importante, ad esempio, per componenti di batterie ad alta tensione o per interruttori di sicurezza.

Robustezza e basso ritiro

Tre altre nuove poliammidi sono state ottimizzate per una bassa tendenza alla corrosione elettrica. Il Durethan AKV25H3.0LT è particolarmente adatto come materiale per componenti con carichi termici di breve periodo elevati. La poliammide 66 è rinforzata con fibra vetro e termostabilizzata con uno stabilizzante al calore privo di metalli e alogenuri. Il Durethan B31SKH3.0LT invece, è una poliammide 6 non rinforzata che è destinata a componenti con requisiti di elevata robustezza. Il Durethan BG30XH3.0LT è ideale per componenti che devono avere tassi di distorsione e ritiro particolarmente bassi, come scatole per alloggiamenti elettronici o strisce per connettori. La poliammide 6 è rinforzata con una miscela di fibre vetro e microsfere di vetro.

Buona trasparenza al laser anche con pareti più spesse

Innovazioni di prodotto nell’ambito dei poliesteri sono il Pocan C1202LT ed il C3230LT. Entrambi i materiali sono leghe di PBT e policarbonato (PC). La percentuale di policarbonato amorfo assicura un’eccellente trasparenza al laser anche con pareti più spesse. La forza del Pocan C1202LT non rinforzato è la sua elevata resistenza e la scarsa tendenza alla deformazione. È già utilizzato nella produzione di un sistema di maniglie per componentistica elettronica waterproof. Il Pocan C3230LT contiene il 30% in peso di fibra vetro ed è progettato per applicazioni che richiedono buona rigidità e resistenza, come alloggiamenti elettronici. Nonostante il rinforzo in fibra vetro, consente una bassa distorsione e produce buone qualità superficiali.

Inoltre, è arrivato a buon punto anche lo sviluppo di nuovi PBT trasparenti al laser con un’ottima stabilizzazione all’idrolisi. “Questi materiali sono una sfida, perché gli additivi per la stabilizzazione all’idrolisi solitamente riducono la trasparenza alla luce laser,” spiega Krause. Potenziali applicazioni per i nuovi prodotti sono gli alloggiamenti geometricamente complessi di sensori ed unità di controllo nel vano motore esposti al calore umido.