Beim Kunststoffschweißen werden unter Anwendung von Wärme
und Druck Folien miteinander verschmolzen und ihre Molekülketten vernetzt. Es werden
folgende Schweißverfahren unterschieden:
| Schweißverfahren |
Anwendung |
| Heißgasschweißen |
Beim Heißgasschweißen wird ein heißes Gas
(meist Luft) auf die zu verbindenden Folien geleitet, die an dieser Stelle plastisch
werden. Durch Aneinanderdrücken der Folien und Abkühlung vernetzen sich die
Molekülketten der Folien, und die Verbindung ist hergestellt. Der Nachteil des
Heißgasschweißens liegt in den hohen Energieverlusten und dem daraus resultierenden
niedrigen Wirkungsgrad. |
| Kontakt- oder Impulsschweißen |
Das Kontaktschweißen wird mit Hilfe von
zangenförmigen Kontaktschienen durchgeführt. Die zu verschweißenden Folien werden
zwischen die Kontaktschienen gelegt, und durch das Schließen der Zangen wird die
erforderliche Wärme und der Druck ausgeübt. Wenn die Dauer der Erwärmung am
Schweißgerät eingestellt werden kann, spricht man vom Impulsschweißen.
Das Kontaktschweißen wird als diskontinuierliches Schweißverfahren
bezeichnet, da immer nur kleine Bereiche verschweißt werden können und das
Schweißgerät für jeden Schweißvorgang neu angesetzt werden muss.
Der Nachteil des Kontaktschweißens liegt darin,
dass die
Folien nur an den Außenseiten direkt erwärmt werden, obwohl die Wärme eigentlich an der
Innenseite gebraucht wird. Dadurch entstehen Energieverluste, und der Wirkungsgrad sinkt. |
| Hochfrequenzschweißen |
Beim Hochfrequenzschweißen wird der chemische
Aufbau einiger Kunststoffe ausgenutzt. Man unterscheidet die neutralen Kunststofftypen
(ohne Dipole), wie z.B. Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) und Polystyrol (PS), von den
polaren Kunststoffen (mit Dipolen), wie z.B. Polyvinylchlorid (PVC), Polyamide (PA) und
Acetate. Als Dipole werden zwei entgegengesetzte elektrische oder magnetische Pole
bezeichnet.
Die zu verschweißenden Folien werden bei
diesem Verfahren einem hochfrequenten elektromagnetischen Wechselfeld ausgesetzt, wodurch
die Dipole der Kunststoffe angeregt werden. Durch diese Anregung kommt es zur Erwärmung,
und durch die anschließende Ausübung des Druckes werden die Folien miteinander
verbunden.
Die Vorteile dieses Verfahrens liegen zum einen in der
Tatsache, dass es sich um ein kontinuierliches Schweißverfahren handelt, bei dem
größere Bereiche ohne Absetzen des Schweißgerätes bearbeitet werden können. Zum
anderen kann man mit diesem Verfahren sehr genau arbeiten, d.h. es werden nur die Bereiche
erwärmt, die auch wirklich verbunden werden sollen.
Nachteilig ist die begrenzte Anwendbarkeit, da nur
Kunststoffe mit Dipolen verschweißt werden können. |
| Ultraschallschweißen |
Bei diesem Verfahren wird durch
Ultraschallwellen in den Folien eine innere Reibung erzeugt, durch die sich der Kunststoff
erwärmt. Dabei entstehen sowohl an den Innen- als auch an den Außenseiten dieselben
Temperaturen, so dass kaum Verluste auftreten. Durch Druckerzeugung werden die
aufgewärmten Flächen dann miteinander verbunden. Das Ultraschallschweißen gehört wie
das Hochfrequenzschweißen zu den kontinuierlichen Schweißverfahren. |
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