Der Einfluss stoffschlüssiger Fügeverfahren auf die Verbundfestigkeit flammgeschützter Kunststoffe

Synthetische Kunststoffe besitzen i. d. R. keine große thermische Stabilität. Oftmals können bzw. dürfen sie nur mit entsprechenden Flammschutzmittelsystemen ausgerüstet eingesetzt werden, was aber gleichzeitig zu Beeinträchtigungen bestimmter Eigenschaften des Materials führt. In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss stoffschlüssiger Fügeverfahren auf die Verbundfestigkeit flammgeschützter Kunststoffe untersucht. Auf Basis thermischer Analysen konnte den Kunststoffen flammschutzmittelspezifische Aktivierungstemperaturen und Beladungsmengen zugewiesen und eine Methode zur Quantifizierung des Flammschutzmittelabbaus durch thermische Verarbeitungsprozesse entwickelt werden. Festigkeits- und Aktivierungsuntersuchungen der verwendeten Kunststoffe in Abhängigkeit der unterschiedlichen Fügeverfahren wurden durchgeführt. Prozesse innerer Wärmeerzeugung, wie das Vibrations- und Ultraschallschweißen, zeigen keine bzw. sehr geringe Einflüsse auf die Schweißnahtfestigkeit und Aktivierung des Flammschutzmittels. Verfahren äußerer Energieeinträge, wie das Heizelement-, Laser- und Infrarotschweißen, resultieren in zum Teil deutlichen Aktivierungen und demnach Festigkeitsverlusten. Diese Einflüsse lassen sich zwar prozesstechnisch optimieren, aber nicht gänzlich eliminieren. Die Betrachtung der energetischen Aktivierung führt zu dem Ergebnis, dass die Temperatur oberhalb der Flammschutzmittelaktivierung gegenüber der eingebrachten Energie einen deutlich größeren Einfluss hat.