Laserstrahlschweißen von Folien mit ortsangepassten Intensitätsverteilungen

Das absorberfreie Laserdurchstrahlschweißen zeichnet sich durch seinen berührungslosen Energieeintrag sowie seine geometrische Flexibilität aus und ermöglicht das präzise und saubere Fügen von Polymerfolien ohne absorbierende Zusatz- oder Klebstoffe. Es eignet sich daher gut für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Prozesssicherheit und Sauberkeit, beispielsweise für Verpackungen bzw. Behältnisse in der Medizintechnik und Lebensmittelindustrie. Für ein großes Prozessfenster ist einehomogene Schweißnahttemperatur notwendig. In dieser Arbeit wirddeswegen die grundsätzlich gaußförmige Intensitätsverteilung des Laserstrahls in eine Donut-förmigesowie eine Flat-top-förmige Verteilungumgewandelt. Bei Verwendungder donutförmigen Intensitätsverteilung vergrößert sich das Prozessfensterm beim Schweißen von Polypropylen-oder Polyethylenfolien um bis zu Faktor 3. Gleichzeitig entspricht die Schweißnahtfestigkeit nahe zu der Festigkeit des Grundwerkstoffs.