Informationen zum Heizelement-Schweißen - Orbi-Tech

Orbi-Tech
Die Welt des Kunststoffschweißens
Kunststoffe schweißen mittels Heizelement
Gliederung des Vortrags von Dr.-Ing. Joachim T. Pape
beim Kunststoffinstitut Lüdenscheid am 9.10.2002:
Arten der Wärmeübertragung
Erforderliche Temperaturen
Verfahrensvarianten
Verfahrensablauf Niedertemperaturschweißen
Gestaltung der Fügezonen
Beispiele
Sonderverfahren Heizschweißdraht
Zusammenfassung
Einsatzmöglichkeiten und Grenzen der Verfahren
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Orbi-Tech
Die Welt des Kunststoffschweißens
Arten der Wärmeübertragung beim Schweißen
Wärmeleitung
Strahlung
Heizelement
schweißen
Heizelement
schweißen
Induktionsschweißen
mit InsertHeizelement
aus Metall
IR- Lichtschweißen
Schweißen
mit Insert
Heizschweißdraht
Laserstrahlschweißen
Reibung
Konvektion
Warmgasschweißen
Warmgasnieten
Extrusionsschweißen
Innere
Reibung
Äußere
Reibung
Hochfrequ.schweißen
Rotationsreibschweißen
Ultraschallschweißen
Vibrationsschweißen
Injektionsschweißen
Funktion von Fügeteilgeometrie, Werkstoff, Temperatur
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Die Welt des Kunststoffschweißens
Erforderliche Temperaturen beim Schweißen
Mechanische Schweißverfahren: Ultraschall, Vibration, Rotation
Kontaktlose Erwärmung: Heizelement, Infrarotlicht, Warmgas, Laser
Heizelementschweißen mit Kontakterwärmung
Strahlungserwärmung
Temperatur °C
400
350
300
Anwendungstemperatur
250
Schmelz-/Erweichungstemperatur
200
150
100
50
g Standardkunststoff
g Konstruktionskunststoff
g Hochleistungskunststoff
PE
EK
PP
S
LC
P
PE
I
PE
T/
PB
T
PA
66
PP
PC
PV
C
PS
PE
A
PM
M
AB
S
0
Auswahl von Temperatur und Verfahren
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nach spezifischer Schweißaufgabe
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Die Welt des Kunststoffschweißens
Verfahrensvarianten beim Heizelementschweißen
Niedertemperatur
Hochtemperatur
270 °C
400 °C
Thermische
Zersetzung
•Kontakterwärmung
•Antihaftbeschichtung
•Kontakterwärmung
•keine Antihaftbeschichtung
•kurze Anwärmzeiten
•thermische Zersetzung
•Rückstände auf HE
•Absaugung erforderlich
•Probleme mit Füll- u.
Verstärkungsstoffen
Strahlungswärme
500...550°C
0,5...1 mm
Abstand
•kontaktlose Erwärmung
•präzise Teile notwendig
•Anwärmzeit abstandsabhängig
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Die Welt des Kunststoffschweißens
Verfahrensablauf Niedertemperaturschweißen
Angleichen
Erwärmen
Umstellen
Fügen
Fügeweg
tA
tE
tU
Zeit t
tK
tF
tS
Schweißparameter: Temperatur, Andruck, Zeiten
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Die Welt des Kunststoffschweißens
Gestaltung der Fügezonen
Stumpfnahtgeometrie
Schweißnaht
zurückgesetzt
einseitig verdeckt
Schweißnaht
beidseitig verdeckt
Schweißwulst belassen, abstechen oder wird verdeckt
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Die Welt des Kunststoffschweißens
Sonderverfahren Heizschweißdraht (PE, PP)
Nut-Feder Geometrie
F
Fügeteil 1
Zusatzmaterial
Heizschweißdraht
beim Schweißen
elektrisch geheizt
(verlorenes Heizelement)
Nach dem Schweißen
Stufengeometrie
Fügeteil 2
F
Kostengünstig insbesondere für kleine Stückzahlen
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Die Welt des Kunststoffschweißens
Zusammenfassung Heizelementschweißen
Nachteile
•Niedertemperaturverfahren
nur bis 270°C einsetzbar
(Antihaftbeschichtung)
•lange Zykluszeiten
Vorteile:
•keine mech. Schädigung
•robustes Verfahren
•hohe Zuverlässigkeit
•dichte Verbindungen
•partikelfreies Verfahren
•auch für große Teile
Schweißteile
Heizelement
Teileaufnahme
3mm
In der Regel Vorrichtungen erforderlich
Heizelementschweißverbindung
PA12 GF30
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Die Welt des Kunststoffschweißens
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Herzlichen Dank
für Ihre Aufmerksamkeit.
Kontakt: Dr.-Ing. Joachim T. Pape
Orbi-Tech GmbH
E-mail: [email protected]
www.orbi-tech.de
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