Untersuchungen zur Detektion und Kontrolle der Schweißnahtqualität beim Heizelementstumpfschweißen von Thermoplasten unter Berücksichtigung der Wärmestrombilanzierung

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Eine permanente Zielsetzung ist, Verarbeitungsprozesse zu optimieren, indem bei gleichbleibender oder verbesserter Qualität der Ausschuss und der Energieverbrauch minimiert sowie die Geschwindigkeit und Effizienz gesteigert werden. Die vorliegende Arbeit thematisiert die Detektion und Kontrolle der Schweißnahtqualität beim Heizelementstumpfschweißen von Thermoplasten unter Berücksichtigung der Wärmestrombilanzierung. Sie zeigt, dass die Wärmestrombilanzierung mit hochtemperaturbeständigen Wärmestromsensoren eine zuverlässige, reproduzierbare und universell einsetzbare Lösung darstellt. Diese Sensoren ermöglichen es, prozess- und bauteilspezifische Kennwerte direkt in der Fügezone zu generieren, wodurch das Heizelementstumpfschweißverfahren wirtschaftlicher, effizienter und ressourcenschonender in die Fertigung integriert werden kann. Zudem wurden grundlegende Entwicklungen vorgenommen, um herkömmliche Sensoren wie Weg-, Kraftsensoren und Thermoelemente durch den hochtemperaturbeständigen Wärmestromsensor zu ersetzen, was eine nahezu kostenneutrale Implementierung der Wärmestrombilanzierung ermöglicht. Die Möglichkeit der Inline-Qualitätssicherung fördert die zukunftsorientierte Weiterentwicklung des Heizelementstumpfschweißverfahrens und legt den Grundstein für dessen verstärkten Einsatz.