Nutzung eines neuen Antriebskonzeptes zur Analyse des Adhäsionsverhaltens niederviskoser Thermoplaste und Entwicklung einer Systematik zur Betriebspunktfindung und -überwachung beim Heizelementschweißen

Die hier vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Heizelementschweißen von Kunststoffen. Auf Basis eines neuen Antriebskonzeptes mit Linearmotoren ergaben sich neue Möglichkeiten für die Prozessoptimierung. Ein Thema, das in dieser Arbeit behandelt wird, ist das Anhaften niederviskoser Thermoplaste am Heizelement. Hier soll durch erhöhte Abzugsgeschwindigkeiten eine möglichst rückstandsfreie Trennung der Fügeteile vom Heizelement ermöglicht werden. Die Untersuchungen zu dieser Problemstellung berücksichtigen ebenfalls neue Beschichtungswerkstoffe sowie relevante Prozessparameter. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass eine rückstandsfreie Trennung auch durch die erhöhten Abzugsgeschwindigkeiten nicht erreicht werden kann, jedoch ein positiver Effekt auf das Ausbilden sogenannter Schmelzefäden zu beobachten ist. Der zweite Aspekt, der im Rahmen dieser Arbeit betrachtet wird, befasst sich mit der Betriebspunktfindung durch Zugversuche, die direkt auf der Heizelementschweißmaschine durchgeführt werden. Während dieser Zugversuche befinden sich die Fügepartner noch im schmelzeflüssigen Zustand, weshalb Zusammenhänge mit der Festigkeit im abgekühlten Zustand ermittelt werden müssen. Als Ergebnis liegt eine Systematik vor, mit der Betriebspunkte identifiziert werden können, die eine gute Schweißnahtfestigkeit aufweisen. Ebenfalls wird der Einsatz der Systematik im Rahmen der Qualitätskontrolle beschrieben.