Beitrag zum Infrarotschweißen von Kunststoffen in der industriellen Fertigung

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In vielen industriellen Infrarotschweißprozessen ist Rauchen der erwärmten Bauteilbereiche zu beobachten. Diese Arbeit korreliert die mechanischen Eigenschaften von Infrarotschweißverbindungen mit der Rauchbildung und thermisch-oxidativen Kunststoffbelastung und untersucht zwei Ansätze zur schonenden Erwärmung. Die Ergebnisse zeigen, dass thermisch-oxidative Kunststoffschädigung die mechanischen Eigenschaften der Schweißnähte verschlechtert. Das Schweißen in Argonatmosphäre und mit aktiver Strahlerleistungsregelung verhindert die Kunststoffzersetzung und verbessert in der Regel die mechanischen Eigenschaften. Zudem wird deutlich, dass Umstellzeiten von 5 Sekunden zu einer erheblichen Reduzierung der Schweißnahteigenschaften führen. Die übliche Stumpfanordnung der Fügeteile verursacht beim Infrarotschweißen von faserverstärkten Kunststoffen eine Faserumlenkung in der Fügenaht, was die Nutzung der Faserverstärkung über die Fügeebene hinweg einschränkt. Im Rahmen der Arbeit wird auch das überlappende Infrarotschweißen von Organoblechen untersucht. Um Hohlkörper aus Organoblechen mit höherer Komplexität, Größe und Steifigkeit herzustellen, werden zwei industriell nutzbare Verfahrensvarianten entwickelt. Die Ergebnisse belegen, dass sowohl in Plattenprobekörpern als auch in Hohlkörpern eine Nutzung der Faserverstärkung über die Fügeebene hinweg möglich ist.