Düsseldorf, 15. Oktober 2024 – Envalior fokussiert seine Entwicklungsaktivitäten auf PBT Compounds für die Lasertransmissions Schweißen und plant den Ausbau der entsprechenden Produktpalette. Dabei kann sie auf drei bewährte Technologien zurückgreifen. "Diese drei Technologien ermöglichen es uns, eine äußerst vielseitige Produktpalette an laserschweißbaren Pocan® und Arnite® PBT Compounds mit unterschiedlichsten Eigenschaften anzubieten. Darüber hinaus arbeiten wir an neuen Technologien zur Formulierung lasertransparenter PBT-Compounds, die das Anwendungen für diese Material Klasse deutlich erweitern", erklärt Lucas Lichius, Global Product Manager bei PBT.
Neben großflächigen Anwendungen in der E/E-, IT- und Konsumgüter setzt Envalior insbesondere auf Trends wie E-Mobilität, 5G-Mobilfunk und die Digitalisierung des Alltags. Mögliche Einsatzgebiete sind filigrane Gehäuse für Abstandsregeltempomaten, Batteriesteuergeräte für Elektrofahrzeuge, GPS-Systeme, Kameras, Klimaanlagen und 5G-Antennen.
Das Schweißen von Laserdurchstrahlern, auch bekannt als Laser-Schweißen, wird eines der Schlüsselthemen von Envalior während der Fakuma 2024 auf dem Messegelände Friedrichshafen in Halle B4, Stand 4302 vom 15. bis 19. Oktober 2024 sein.
Schweißen mit Laserdurchstrahlung: So funktioniert's
Bei der Laser Schweißen wird ein kurzwelliger Infrarot-Laserstrahl durch ein lasertransparentes PBT Bauteil geleitet. Der Strahl wird dann von einem zweiten, meist schwarz pigmentierten Bauteil darunter absorbiert. Dabei entsteht Wärme, die dank thermischer Leitung zunächst die Oberfläche der zweiten Komponente und anschließend die Oberfläche der ersten Komponente schmilzt. Die Schmelzen beider Fügepartner vermischen sich und es entsteht ein Material in Form einer Schweißnaht. Die Laser Schweißen lässt sich leicht automatisieren und unterwirft die Komponenten weniger Thermisch und Mechanisch Spannung als Vibration und Infrarot-Schweißen. Es entstehen keine kontaminierenden Flusen, die gereinigt werden müssen – wie beim Zusammenschweißen von Halbschalen zu Flüssigkeitsbehältern. 3D-Konturen können ebenso geschweißt werden wie Hart-Weich-Material Kombinationen.
Die Zykluszeiten sind kurz und ein Ausstoß an der Schweißnaht ist vernachlässigbar bis gar nicht vorhanden. Die Schweißnähte weisen eine ähnliche Festigkeit auf wie die darunterliegenden Materialien. Dank dieser Vorteile erfreut sich Laser-Schweißen in jüngster Zeit einer deutlichen Beliebtheit, wenn es um Schweißen kleine Bauteile mit komplexen Geometrien geht, die den Trend zu miniaturisierten Elektrik und elektronischen Funktionen widerspiegeln.
Bis zu 300 Prozent höhere Lasertransparenz
Die Produktpalette von Envalior für Laser-Schweißen umfasst Produkte glasfaserverstärkte (zwischen 15 und 30 Gewichtsprozent), Halogenfrei flammhemmende, hydrolysestabilisierte, low-Verzug, low-Schwindung, extrem hitzebeständige, leichtfließende Produkttypen sowie recycelte Compounds. Die XLT-Technologie ermöglicht es Envalior, PBT Compounds zu formulieren, die eine optimale Lasertransparenz bieten und extrem schnell geschweißt werden können. Ein Beispiel dafür ist Arnite® LT TV4 261. Vergleichstests mit Radargehäusen haben gezeigt, dass dieses Compound mindestens doppelt so schnell geschweißt werden kann wie Standard-PBT-Varianten. Da seine Lasertransparenz um rund 300 Prozent höher ist, können mit ihm auch dickere Bauteile und Bauteile mit höheren Glasfaseranteilen geschweißt werden.
Beste Bewertung im SAE/USCAR-Langzeit-Hydrolysetest
Dank der LT-Technologie (Laser Transparency) kann Envalior PBT Compounds anbieten, die sowohl eine hervorragende Hydrolyse Widerstand als auch eine gute Lasertransparenz aufweisen. Dies ist normalerweise ein Widerspruch, da diese beiden Eigenschaften sonstiges negativ aufeinander einwirken. Ein solches Material ist bereits entwickelt und bereit für die Bemusterung. Es ist mit 30 Gewichtsprozent Glasfasern verstärkt, Prüfkörper des Materials erreichen in Tests, die auf den strengen Langzeit-Hydrolysetests der US-amerikanischen Society of Automobilindustrie Engineers (SAE/USCAR-2 Rev. 7) basieren, die "Klasse 5" – die bestmögliche Bewertung.
Höhere Transmission mit Polycarbonat als Material
Die dritte Technologie von Envalior für lasertransparente PBT-Compounds besteht darin, den teilkristallinen Anteil der PBT zu reduzieren und die Laserlichtdurchlässigkeit zu erhöhen, indem amorphes Polycarbonat als Blending-Material verwendet wird. Dies ist bei Pocan® C3230LT der Fall. Bei einer Laserlichtwellenlänge von 980 Nanometern erreicht es eine fast doppelt so hohe Transmission wie ein vergleichbares Standard-PBT (Farbe schwarz, Dicke eines Prüflings von einem Millimeter). Mit einem Anteil von 30 Gewichtsprozent Glasfasern erzeugt das Low-Verzug-Compound High-Qualität Oberflächen. Es eignet sich für Anwendungen mit anspruchsvollen optischen Anforderungen, wie z.B. sichtbare Elektronik.
Neuer Technologiepfad in der Entwicklung
Envalior arbeitet derzeit daran, die drei einzelnen Technologien für neue Produkte zu verfeinern. "Wir verfolgen auch einen neuen Technologieweg, der es uns ermöglicht, eine hohe Lasertransparenz und einen guten Widerstand der Hydrolyse mit einem breiten Bearbeitungsfenster zu kombinieren und so einen stabilen und wirtschaftlichen Produktionsprozess mit kurzen Verarbeitung zu schaffen", sagt Lichius.
Weitere Informationen zu den Produkte und Dienstleistungen von Envalior finden Sie unter www.envalior.com/en-us/products.html.
Envalior fokussiert seine Entwicklungsaktivitäten auf PBT Compounds für die Lasertransmissions Schweißen und beabsichtigt, die entsprechende Produktpalette zu erweitern. Mögliche Einsatzgebiete sind filigrane Gehäuse z.B. für adaptive Geschwindigkeitsregelungen, Batteriesteuergeräte für Elektrofahrzeuge, GPS-Systeme, Kameras, Klimaanlagen und 5G-Antennen.
Foto: Envalior
Über Envalior
Envalior ist ein weltweit führender Anbieter von Engineering Materials mit über 4.000 Mitarbeitern weltweit. Sie entstand 2023 durch den Zusammenschluss von LANXESS Performance Materials und DSM Engineering Materials. Mit einer langen Erfolgsbilanz kundenorientierter Innovationen ist Envalior auf die Entwicklung nachhaltiger und leistungsstarker Materialien spezialisiert. Zu den Fokusmärkten gehören Automobilindustrie, New Mobility, Elektronik & Elektrik sowie Konsumgüter. Weitere Informationen finden Sie unter www.envalior.com.
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Candace Roulo
