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Neuartiges Laserschweißen von Kunststoffen

Laserschweißverfahren, mit denen zwei Verbundwerkstoffkomponenten verbunden werden, sind - soweit es Geschwindigkeit, Genauigkeit und Flexibilität angeht - nichts Besonderes mehr. Aufgrund der mit den Eigenschaften dieser Materialien verbunden Schwierigkeiten konnten sie bisher allerdings nicht ohne Weiteres beim Schweißen von Kunststoffen (Polymeren) angewendet werden. Ein Team EU-finanzierter Forscher konnte nun diese Probleme überwinden und den Weg zur Entwicklung neuer und besserer Kunststoffverbundwerkstoffe freimachen, die potenzielle ökonomische Vorteile für Europas Industrie und Verbraucher gleichermaßen haben.
Neuartiges Laserschweißen von Kunststoffen
Laserschweißen erfordert den Einsatz zueinander passender Werkstoffe, um nach der Abkühlung eine stabile Naht gewährleisten zu können und wurde deshalb bisher nur eingeschränkt im Kunststoffbereich angewendet. Das Plasweld-Projekt ("Development of a new laser welding technique for joining different types of polymers") wurde ins Leben gerufen, um ein innovatives Verfahren zu erfinden, welches das Schweißen chemisch inkompatibler Kunststoffe ermöglicht und den Prozess dabei weiter beschleunigt, indem zeitaufwendige Aspekte der Laserschweißtechnik wie etwa Dosier- und Montagevorgänge reduziert werden.

Das Plasweld-Forschungskonsortium erreichte sein Ziel durch den Einsatz einer polymeren absorbierenden Zwischenschicht (Ruß), die mit Hilfe eines Dosiersystems gemäß Stand der Technik aufgetragen wurde. Die absorbierende Zwischenschicht erleichterte ganz wesentlich das kontrollierbare und einheitliche Schmelzen der Komponenten, das eine stabile Nahtausbildung unterstützt. Die Forscher optimierten alle mit den Materialien zusammenhängenden Parameter, die Einspritz- und Überspritzschritte sowie den Laserschweißprozess an sich.

Das Konsortium leistete somit Beiträge zu einer neuartigen Technologie, die das Laserschweißen inkompatibler Polymere ermöglicht und gleichzeitig die Prozesszeit verkürzt. Die Ergebnisse sollten nun breite Anwendung finden sowie ein neues Feld zur Entwicklung von Kunststoffverbundwerkstoffen eröffnen.

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