열가소성 플라스틱은 비정질과 반결정질 열가소성 플라스틱으로 나눌 수 있습니다. 비정질 열가소성 플라스틱은 눈에 보이는 첨가제가 없기 때문에 투명합니다. 반면 반결정질 열가소성 플라스틱은 육안으로는 불투명하거나 유백색으로 보입니다. 원칙적으로 동일한 열가소성 플라스틱은 레이저로 용접할 수 있습니다. 그러나 열가소성 플라스틱의 광학적 특성을 고려해야 합니다. 표에는 레이저 용접이 가능한 재료 조합이 나와 있습니다. 이러한 조합 외에도 혼합물을 수정하여 범위를 확장할 수도 있습니다.
광학적 특성 플라스틱의 광학적 특성은 레이저 용접의 용접 결과에 영향을 미칩니다.
한편, 레이저 용접에는 투명한 용접 파트너가 필요합니다. 첨가제가 없으면 모든 열가소성 플라스틱은 레이저 방사선에 투명합니다. 그러나 비정질과 반결정질 열가소성 플라스틱은 구별됩니다. 비정질 열가소성 플라스틱의 경우 방사선은 두꺼운 재료에서도 거의 완벽하게 투과됩니다. 반면 반결정질 열가소성 플라스틱의 경우 방사선은 입자에서 굴절되고 반사됩니다. 이로 인해 방사선이 산란되는데, 이는 주로 입자의 정도와 조사할 재료의 두께에 따라 달라집니다. 아래 그림은 투명한 폴리프로필렌(PP)의 스펙트럼 분석을 보여줍니다. 800-1100nm 사이의 파장 범위에서 플라스틱의 투명도는 가시광선 범위(400 - 700nm)보다 더 높습니다.
광 침투 깊이 광 침투 깊이는 흡수 연결의 속성을 측정하는 기준입니다.
이는 열이 발생하기 전에 방사선이 플라스틱 표면에 얼마나 깊이 침투하는지를 나타냅니다. 이상적으로 광학적 침투 깊이는 µm 범위에 있습니다(위 그림 참조). 흡수가 불충분하면 체적 흡수가 발생할 가능성이 더 큽니다. 이는 재료의 전체 두께를 가열합니다(중간 사례 참조). 세 번째 사례는 과도한 표면 반사를 설명합니다. 이 경우 방사선은 표면을 전혀 침투할 수 없습니다. 따라서 마지막 두 사례는 공정에 매우 불리합니다.
용접 중 발생하는 열은 열 영향 구역을 생성하는데, 이는 현미경으로 마이크로톰이나 마이크로섹션을 통해 볼 수 있습니다. 용접 설계는 매우 간단하게 처리할 수 있습니다. 간단히 말해서, 구성 요소는 용접 영역에서 물리적으로 접촉해야 합니다. 하지만 그렇게 간단하지는 않습니다. 부품은 레이저 사용을 위해 설계되어야 합니다.
