Kunststoffschweißen - Hans
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Kunststoffschweißen (Verfahrensübersicht) Quelle: Fertigungstechnik 2 (Schal) Schweißen Schweißen Schweißen Schweißen Schweißen durch durch durch durch durch elektr. Strom Gas Bewegung Strahl feste Körper HochfrequenzWarmgasReibLichtstrahlextru- Heizelementschweißen schweißen schweißen sionsschweißen schweißen Ultraschallschweißen Beim Kunststoffschweißen werden thermoplastische Kunststoffe unter Anwendung von Druck und Wärme ohne oder mit Zusatzwerkstoffen im plastischen Zustand der Fügegrenzflächen miteinander verbunden. Schweißbar sind nur die meisten thermoplastischen Kunststoffe gleicher Dichte, also PE-hart mit PE-hart usw. Die Schweißbarkeit ist infolge des molekularen Aufbaues durch die Kettenkonstruktion der Fadenmoleküle gegeben. Die Molekülenden dieser Faden-moleküle an der Oberfläche zweier Werkstücke (z.B. Grundwerkstoff und Zusatzwerkstoff) verknäueln sich bei der Zuführung von Wärme und Druck und fließen ineinander über. Die unterschiedliche Wärmeleitfähigkeit und die große Wärmedehnung der Thermoplaste erfordern verschiedene Schweißbedingungen und Schweißverfahren. Schweißverfahren Warmgasschweißen Heizelementschweißen 1. direkt 2. indirekt Reibschweißen Ultraschallschweißen Hochfrequenz-(HF)schweißen Erwärmungsverfahren meist mit auf 200... 350°C erwärmter Luft mit Heizelementen entspr. der Nahtform, durch Kontakt der Strahlung, durch Wärmeleitung in den Verbindungsflächen der Werkstücke mittels Reibwärme mittels Dämpfung von Ultraschwingungen in hochfrequenten Wechselfeldern im Kondensatorenfeld Anwendung bei Folien, Platten, Profilen aus PVC, PE, PP bei Folien, Tafeln, Profilen und Geweben bei Rundteilen wie Rohren beschichtete Gewebe und Folien, Formteile wie beim Heizelementschweißen Beim Warmgasschweißen wird Grund- und Zusatzwerkstoff durch erwärmte Luft an der Schweißstelle in den thermoplastischen Zustand überführt und unter Druck verbunden. Einstellbare Größen sind Schweißgeschwindigkeit, Luftmenge und Temperatur. Die zu verbindenden Teile müssen sauber sein, an den Fügeflächen und am Schweißstab muss die gealterte Oberfläche durch Abziehen oder Schaben beseitigt werden. Die Warmgastemperatur zum Schweißen muss auf den Thermoplast abgestimmt werden. Gemessen wird diese Temperatur 5 mm vor der Schweißdüse. Schweißnahtformen siehe Tabellenbuch! Für das Heizelementschweißen wird die Wärme flächig z.B. am Querschnitt eines Rohres zugeführt. Als Heizelemente eignen sich Heizkeile, Metallringe- oder Scheiben Heizspiegel, oder speziell bei Rohren dem Durchmesser angepasste Heizbuchsen bzw. Heizdorne. Die Heizelemente sind meist elektrisch beheizt und mit stufenloser Temperaturregelung ausgestattet. Eine PTFE-Beschichtung verhindert das Ankleben von plastifiziertem Kunststoff und erleichtert das Reinigen der Heizflächen. Zur Sicherung der Schweißnahtgüte müssen folgende Voraussetzungen erfüllt sei: planparallele Vorbereitung der Fügeflächen positionsgenaues Fügen Wahl des richtigen Anpressdruckes sowie der richtigen Temperatur Einhaltung der Erwärmungszeit zur Sicherung der Plastifizierung der Fügeflächen Wahl des richtigen Anpressdruckes in der Fügephase Vorsehen von Angleichzeiten im Falle mangelhafter Vorbereitung der Fügeflächen Einhaltung genügend langer Auskühlzeit unter Fortdauer der Fügekraft
