Optimalizace svařovacích parametrů při laserovém svařování plastového obalu uvolňovacího servomechanismu

Abstract

Tato diplomová práce se zabývala laserovým svařováním plastů, přičemž řešenou součástí byl motorek pro zamykání a odemykání palivových nádrží. Cílem práce bylo nalezení levnější alternativy vůči současnému stavu výroby. Experimentální část ověřovala možnosti svařování CO2 laserem a vláknovým laserem za použití oscilace paprsku, tyto metody byly nevyhovující, protože i přes použití nejnižšího možného výkonu, docházelo k pyrolýze a spálení povrchu. Vhodné parametrové nastavení bylo dosaženo na gravírovací stanici Veles Fiber 60 W, kde se postupnou variací parametrů přešlo z pulzního režimu až na kontinuální. Uvedení vzorku nad teplotu tání, bez spálení povrchu bylo dosaženo pomocí „kontur weldingu“. V poslední části byl v rámci technicko-ekonomického zhodnocení porovnáván používaný laser LPKF s gravírovací stanicí Veles Fiber. Výroba na stanici má 14krát nižší hodinové náklady, ale také vyšší svařovací čas, k udržení stejné efektivity výroby bylo nutné takové stanice pořídit čtyři.This master's thesis dealt with laser welding of plastics, specifically focusing on a component for fuel tank locking and unlocking motors. The main objective of the thesis was to find a more cost-effective alternative to the current production state. The experimental part evaluated welding methods using a CO2 laser and a fiber laser with beam oscillation, but these methods proved unsatisfactory because pyrolysis and surface burning occurred despite utilizing the lowest possible power. A satisfactory parameter configuration was achieved using a Veles Fiber 60 W engraving station, where continuous variation of parameters led from a pulsed mode to a continuous one. Heating the sample above its melting point without burning the surface was achieved through contour welding. In the final section, a techno-economic evaluation compared the laser LPKF with the Veles Fiber engraving station. Production using the engraving station features 14 times lower hourly costs but also requires a longer welding time; consequently, to maintain the same production efficiency, it was necessary to acquire four of these stations.