Was ist Induktionsschweißen?
Das Induktionsschweißen ist eine Schweißmethode, die häufig zum Verbinden von Thermoplasten verwendet wird. Es verwendet ein Netzteil und eine Heizspule, um eine kleine Menge Verbindungsmasse an der Verbindungsstelle zwischen zwei Kunststoffteilen zu schmelzen. Eine typische Schweißung dauert nur Sekunden, führt zu starken Verbindungen und verzieht das zu verbindende Material nicht.
Thermoplaste sind Kunststoffe aus Polymerharzen. Wenn sie kalt sind, sind sie fest, aber sie schmelzen leicht, wenn Wärme angewendet wird. Celluloid, Acryl und Polyurethan sind alle gängigen Arten von Thermoplasten. Sie werden verwendet, um alles von Vogelfutterhäuschen zu Autoteilen zu machen.
Ein Bediener beginnt den Prozess des Induktionsschweißens, indem er eine kleine Menge thermoplastischer Masse in die Verbindung zwischen den beiden zu schweißenden Teilen einbringt. Diese Verbindung kann die Form eines Bandes oder Drahtes haben oder als Dichtung geformt sein. Es besteht entweder aus dem gleichen Polymer wie die zu verbindenden Teile oder aus einem kompatiblen Polymer.
Die Verbindung enthält ein magnetisches Pulver in einer Konzentration von etwa 15 Vol .-%. Dieses Pulver ist normalerweise Eisen, Eisenoxid oder rostfreier Stahl und wird verwendet, um das Erhitzen der Verbindung zu erleichtern. Je schneller sich die Masse erwärmt, desto schneller ist die Schweißung abgeschlossen.
Die Wärme wird von einer Induktionsspule geliefert, die wie ein Hochfrequenzgenerator an eine Hochfrequenzstromversorgung angeschlossen ist. Beim Einschalten des Generators fließt Wechselstrom durch die Spule. Dadurch entstehen Wirbelströme, die das Magnetpulver erwärmen. Wenn die umgebende thermoplastische Masse warm genug wird, erweicht sie und schmilzt. Zu diesem Zeitpunkt führt ein leichter Druck auf die zu verbindenden Teile zur Bildung einer Verbindung.
Das Induktionsschweißen hat mehrere Vorteile gegenüber anderen Verfahren zum Verbinden von Teilen. Erstens ist es schnell. Die thermoplastische Masse schmilzt beim Erhitzen in Sekundenschnelle und kühlt beim Abschalten des Stroms fast augenblicklich ab und bildet eine feste Verbindung. Zweitens verzerrt das Induktionsschweißen die zu schweißenden Materialien nicht. Da die Wärme eher auf die Verbindung als auf die zu verbindenden Teile gerichtet ist, ist es weniger wahrscheinlich, dass die Teile durch Wärme belastet werden.
Schließlich führt die Verwendung einer thermoplastischen Verbindung zu starken Verbindungen. Die Verbindung füllt alle Lücken zwischen den beiden zu verbindenden Teilen vollständig aus und verhindert so Schwachstellen. Da die Verbindung vollständig schmilzt und sich wieder verfestigt, bildet sie tatsächlich eine molekulare Bindung mit den zu verbindenden Materialien. Dies führt zu einer Fuge, die fast so fest ist wie das Material.