Was ist Kunststoffschweißen?
Das Kunststoffschweißen ist eine Fertigungsmethode, mit der Kunststoffteile zusammengeschweißt werden. Der Prozess funktioniert, indem Teile jedes Stücks erhitzt werden, bis sie weich werden oder sich verflüssigen. Wenn die Kunststoffe abkühlen, bildet sich eine chemische Bindung zwischen ihnen, die die Teile miteinander verschmilzt. Ein thermoplastischer Schweißstab wird üblicherweise verwendet, um als Klebstoff zwischen den beiden Teilen zu wirken.
Verschiedene Methoden des Kunststoffschweißens werden für unterschiedliche Zwecke eingesetzt. Sie variieren je nach Art der verwendeten Schweißgeräte und Schweißzusätze. Das Grundmaterial, aus dem das Kunststoffbauteil besteht, beeinflusst auch die Methode des Kunststoffschweißens. Thermoplaste werden im Allgemeinen wegen ihrer Fähigkeit bevorzugt, wiederholt geschmolzen und wieder verfestigt zu werden.
Beim Heißgasschweißen wird der Kunststoff mit einem erwärmten Luftstrahl geschweißt. Die heiße Luft erweicht und schmilzt den Kunststoff, damit die Teile verschmelzen können. Eine für diese Technik entwickelte Heißluftpistole leitet den Luftstrom für eine bessere Präzision. Schweißstäbe, die normalerweise aus dem gleichen Material wie die beiden Basiskunststoffe bestehen, füllen die Lücke zwischen den Teilen.
Ein Airless-Schweißer erwärmt den Schweißstab durch eine Heizmaschine oder einen Prozess. Diese Methode verhindert, dass sich überschüssiges Material vom Stab ansammelt und sich das Grundmaterial verzieht. Das Airless-Schweißen eignet sich besonders zum Schweißen von Duroplasten. Dies sind Kunststoffe, die bei starker Hitzeeinwirkung nicht leicht schmelzen.
Licht und Vibration sind zwei Kunststoffschweißtechniken für das Airless-Schweißen. Unterschiedliche Materialien, die nicht mit heißem Gas verschweißt werden können, können häufig mit diesen Verfahren verschmolzen werden. Sie werden auch zum Schweißen von Teilen verwendet, die normalerweise relativ dünn bleiben müssen. Diese Methoden umfassen Ultraschall-, Vibrations-, Laser- und Thermoplastschweißen.
Beim Ultraschallschweißen werden die Teile durch Schwingungen mit niedriger Amplitude und hoher Frequenz geschweißt. Die Vibration erzeugt Wärme, genau wie beim Reiben der Hände, die die beiden Teile verbindet. Die Hitze und der Druck des Ultraschallschweißgeräts erzeugen eine schnelle und nahtlose Schweißnaht zwischen den beiden Teilen. Dies eignet sich zur Herstellung von kleinen Bauteilen wie Flash-Laufwerken und Halbleitern.
Das Vibrationsschweißen hat im Vergleich zum Ultraschallschweißen eine höhere Amplitude und eine niedrigere Frequenz. Druck, der auf die Materialien ausgeübt wird, während sie vibrieren, verursacht zusätzliche Wärme. Die Konzentration von Energie auf den Materialoberflächen verringert das unbeabsichtigte Schmelzen und gibt eine stärkere Schweißnaht ohne zusätzliches Gewicht.
Beim Laserschweißen werden die Werkstoffe mit Licht geschmolzen. Beim Laserschweißen sollte ein Material für Licht durchlässig sein, während das andere absorbierend sein sollte. Die beiden Materialien werden unter Druck zusammengefügt. Ein Laserstrahl wird dann vom durchlässigen Material durch das absorbierende Material geleitet. Dies erzeugt Wärme und erzeugt eine dauerhafte Schweißnaht.
Thermoplastschweißen ist das Gegenteil von Laserschweißen. Bei dieser Technik geht der Laser von einem transparenten Material durch ein farbiges Material, das das Licht einfängt. Das durchlässige Material schmilzt dann zu dem absorbierenden Material, das sie verschmilzt.
Es gibt eine Vielzahl von Anwendungen für das Kunststoffschweißen. Kunststoffteile, deren Austausch möglicherweise teuer ist, können häufig repariert werden, wenn neue Teile eingeschweißt werden. Wasserdichte und luftdichte Behälter wie Wassertanks und Lüftungskanäle werden manchmal durch Kunststoffschweißen zusammengesetzt. Es wird auch häufig zur Herstellung von Produkten wie Autoteilen und Großblechen verwendet.