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Sascha Vogtschmidt

    Ein Beitrag zum Vibrationsschweißen von dreidimensionalen Fügenahtgeometrien sowie zum Schweißen von hochtemperaturbeständigen Thermoplasten
    • In dieser Arbeit werden zwei Herausforderungen im Schweißen von Kunststoffen untersucht und Lösungsansätze präsentiert. Das Vibrationsschweißen dreidimensionaler Fügenähte erweist sich als komplex, da die Abweichung der Fügeebene von der Vibrationsebene zu einem reduzierten Wärmeeintrag führt. Es wurde gezeigt, dass die Grenzen des Vibrationsschweißens durch die Kombination mit Infrarotvorwärmung erweitert werden können. Unter bestimmten Bedingungen lassen sich mit dieser Methode hochfeste Schweißnähte für dreidimensionale Bauteilgeometrien erzielen. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf dem mehrstufigen Schweißen hochtemperaturbeständiger Thermoplasten. Während der Umstellphase kühlen die plastifizierten Fügezonen stark ab, was zu Schweißnähten mit verminderten Eigenschaften führen kann und eine Herausforderung in der Serienproduktion darstellt. Die Untersuchungen belegen, dass durch den Einsatz von Infrarot-, Warmgasserien- und Vibrationsschweißen mit Infrarotvorwärmung bei geeigneter Parameterwahl hochfeste Schweißnähte erzeugt werden können. Die Langzeiteigenschaften der Verbindungen werden dabei stärker von der Art der Wärmeeinbringung beeinflusst als die Kurzzeiteigenschaften. Auf Basis der durchgeführten Kurz- und Langzeitprüfungen wurde zudem ein Lebensdauermodell entwickelt, das die Langzeiteigenschaften von geschweißten hochtemperaturbeständigen Thermoplasten prognostiziert.

      Ein Beitrag zum Vibrationsschweißen von dreidimensionalen Fügenahtgeometrien sowie zum Schweißen von hochtemperaturbeständigen Thermoplasten