Schweißen

Ultraschallschweißen

Für das Ultraschallschweißen ist die hohe mechanische Dämpfung
der Kunststoffe von Vorteil. Generatorfrequenzen von 20 bis 40 kHz
werden als Schwingungen über den Schallkopf und die Sonotrode
auf das Werkstück übertragen.

Es wird unterschieden zwischen dem Nahfeldschweißen bis ca. 6 mm Abstand von der Sonotrode bis zur Fügefläche und dem Fernfeldschweißen bei Kunststoffen mit etwas geringerem Dämpfungsvermögen. Beim Ultraschall-Schweißen ist die Gestaltung der Fügeflächen in Form von Energierichtungsgeber wichtig, um einen konzentrierten Energiefluß zu erreichen.

 
 Energierichtungsgeber auf der Fügefläche

Auf Grund der guten Automatisierbarkeit gehört das Ultraschallschweißen zu wichtigsten Schweißverfahren in der Serienfertigung.

Heizelementschweißen

Es kommt ein sogenanntes Heizelement zum Einsatz und leitet die Wärmeenergie von außen auf die Kunststoffteile ein. In der Regel wird kein zusätzlicher Werkstoff verwendet. Das "direkte Heizelementschweißen" wird dadurch charakterisiert, dass ein unmittelbarer Kontakt zur Fügefläche besteht. Beim "indirekten Heizelementschweißen" von Folien bis 0,5 mm wird die Wärmeenergie durch den oder die Fügepartner hindurchgeleitet.

 
Senkrechtes Heizelement (rot)           Kunststoffteile gefügt

Wesentliche Vorteile des Heizelementschweißens: es lassen sich eine Vielzahl von Kunststoffen verschweißen, auch die Verbindung unterschiedlicher Kunststoffe (soweit physikalisch möglich) ist machbar. Komplizierte dreidimensionale Fügeflächen sind zu realiseren.

Laserschweißen

Das Prinzip des Laserschweißens: die Fügepartner müssen beim Laserschweißen so gewählt werden, dass der obere für die Laserwellenlänge durchlässig ist. Das untere Fügeteil muss jedoch die Laserstrahlung absorbieren und somit über die auftretende Wärmeentwicklung das obere Teil ebenfalls auf Schweißtemperatur bringen. Der aufgebrachte Anpreßdruck gewährleistet ein sicheres Verschweißen.

Die gute Zugänglichkeit komplizierter Artikel und die weitgehende Automatisierbarkeit sind als Vorteile des Laserschweißens zu nennen.