Zgrzewanie ultradźwiękowe

Zgrzewanie ultradźwiękowe umożliwia błyskawiczne tworzenie trwałych połączeń o wysokiej estetyce. Proces jest czysty i niskoenergochłonny. Polega na wprowadzeniu łączonych elementów w drgania mechaniczne o częstotliwości z zakresu 20-35 kHz i amplitudzie rzędu 5-50µm,prostopadle do powierzchni łączenia. Doprowadzona energia rozpraszana jest w postaci ciepła wskutek tarcia makrocząsteczek polimeru, w wyniku czego powierzchnie styku spajanych elementów nagrzewają się do uplastycznienia i łączą pod naciskiem, który wywierany jest również w fazie chłodzenia. Całkowity czas zgrzewania nie przekracza 1-2 s. Technika ta wykorzystywana jest głównie dla niewielkich powierzchni łączenia.

Technologia ultradźwiękowa ma wiele zalet, ma też jednak ograniczenia związane z rodzajem łączonych tworzyw i wymiarami, gabarytami łączonych detali. Tworzywa amorficzne o wysokim module sprężystości (np.: PMMA, ABS, PC) czy kompozyty z włóknem szklanym umożliwiają transfer drgań na większą odległość (łączenie dłuższych elementów) niż w przypadku tworzyw o wysokiej zdolności tłumienia drgań.

Zgrzewanie wibracyjne (zgrzewanie tarciowe liniowe)

Zgrzewanie wibracyjne polega na uplastycznieniu powierzchni łączonych poprzez tarcie wywołane ruchem wibracyjnym jednego z elementów względem drugiego, przy równoczesnym zastosowaniu docisku. Ruch wibracyjny następuje prostopadle do kierunku nacisku, z częstotliwością 90-240 Hz i amplitudą rzędu 1-2mm. Proces trwa zwykle 5-15 s.

Proces zgrzewania wibracyjnego trwa dłużej niż w przypadku technologii utlradźwięko-wej, wymaga większego docisku, a estetyka jest gorsza ze względu na powstawanie bardziej widocznej wypływki. Umożliwia jednak łączenie elementów o większej powierzchni, detali o geometrii utrudniają-cej
transfer energii drgań do powierzchni łączonych i materiałów tłumiących drgania, jak: PE, PP, PA, POM, PET, TPE i in.

Spawanie laserowe

Laserowe spawanie tworzyw sztucznych to bardzo precyzyjna metoda łączenia. Jej podstawowe zalety to wąska strefa wpływu ciepła, minimalne naprężenia cieplne i mechaniczne, brak drgań podczas łączenia, minimalna deformacja. Jest to metoda bezkontaktowa (spawarka nie ma bezpośredniego kontaktu z powierzchniami spawanymi) co zapobiega powstawaniu zanieczyszczeń i czyni spoinę bardzo estetyczną. Spawanie laserowe z przewodzeniem ciepła do obszaru spawania (ang. Transmission Laser Welding – TLW) polega na przepuszczeniu wiązki promieniowania lasera przez jeden ze spawanych elementów, który jest „przeźroczysty” dla tej wiązki i jej pochłanianiu przez drugi element. W wyniku absorpcji energii promieniowania następuje zamiana energii promieniowania na energię drgań makrocząsteczek polimeru i wydzielanie się w tym obszarze energii cieplnej. Wydzielone ciepło powoduje nagrzanie i uplastycznienie powierzchni obu elementów. Zastosowanie docisku umożliwia powstanie trwałej spoiny. Dzięki bardzo wąskiej strefie wpływu ciepła, spoiny mogą znajdować się blisko innych, delikatnych podzespołów. Możliwe jest łączenie  elementów o bardzo małej grubości oraz wysokich i grubościennych części (w zależności od możliwości przewodzenia wiązki przez jeden z łączonych elementów). Metoda jest energooszczędna i szybka. Daje możliwość precyzyjnego sterowania wiązką, zwiększając swobodę projektowania łączonych części. Jej ograniczeniem jest natomiast taki dobór materiału łączonych części, aby jedna z nich transmitowała, a druga pochłaniania wiązkę. Większość niebarwionych termoplastów jest przepuszczalna dla promieniowania laserowego o długości fali z zakresu bliskiej podczerwieni, jednak przewodzenie zmniejsza się wraz ze wzrostem stopnia krystaliczności. Grubość części półkrystalicznych mających przewodzić wiązkę powinna mieścić się zakresie do kilku milimetrów. Podobnie wiązkę będą rozpraszać napełniacze takie jak np. włókno szklane i część środków barwiących. Z kolei materiał mający absorbować promieniowanie powinien zawierać sadzę lub inny absorber – istnieją absorbery podczerwieni umożliwiające łączenie elementów kolorowych i przezroczystych. Spawanie laserowe stosowane jest tam, gdzie wymagana jest szczególnie duża precyzja, czystość, wydajność i powtarzalność procesu łączenia. Technika ta wykorzystywana jest m.in. w przemyśle medycznym, elektrotechnicznym, elektronicznym i motoryzacyjnym.