Kunststoffschweißen

Das Laserdurchstrahlschweißen zählt mittlerweile zu den etablierten Fügeverfahren für Kunststoffe. Das Schweißen artfremder Thermoplaste ist aber aufgrund der chemischen Unverträglichkeit der unterschiedlichen Kunststoffe mit dem Laserdurchstrahlschweißen wie auch mit allen anderen Schweißverfahren nach wie vor nur in Ausnahmefällen möglich. Das stoffschlüssige Verbinden verschiedener Thermoplaste ist jedoch aus verschiedenen Gründen oftmals wünschenswert. Zu nennen sind hier die gewinnbringende Kombination unterschiedlicher Materialeigenschaften sowie die Substitution von technischen oder Hochleistungskunststoffen durch kostengünstigere Thermoplaste. Im Automobilbau könnten z. B. Bauteile, die bisher aus teurem Polyamid hergestellt werden, durch günstigere Komponenten aus Polyolefinen ersetzt und trotzdem stoffschlüssig verbunden werden.
Versuche am IKV haben gezeigt, dass das am IKV in der Vergangenheit intensiv untersuchte Zwischenfolienverfahren auch die Möglichkeit bietet, artungleiche Thermoplaste miteinander mittels Laserstrahlung zu fügen. Dabei wird ein verfahrenstechnischer Ansatz verfolgt, der ohne Materialmodifikation und damit ohne Veränderung der Materialeigenschaften und den daraus resultierenden zusätzlichen Kosten auskommt. Bei den mehrschichtig aufgebauten Folien übernimmt die untere Schicht die absorbierende Funktion, während die obere aus einem geeigneten Haftvermittler zu dem pigmentierten Thermoplasten der unteren Schicht besteht. Die Haftvermittlerschicht basiert auf dem Thermoplasten des oberen Fügepartners.
In Vorversuchen konnten Bauteile aus Polypropylen, Polyethylen oder Polybutadienterephthalat mit Bauteilen aus Polyamid 12 über eine zweischichtig aufgebaute Folie mit einem Haftvermittlersystem lasergeschweißt werden.

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Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV)an der RWTH Aachen

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