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Schweißen von Kunststoff

Infrarot schweißt HDPE-Platten zu komplexen Boxen

| Redakteur: Peter Königsreuther

Robot Units aus Großbritannien konstruiert und fertigt Systeme, die aus thermoplastischen Kunststoffplatten komplexe Behälter machen. Um dabei noch produktiver zu sein, setzen die Briten jetzt auf kurzwelliges Infrarotlicht von Heraeus für einen flotteren Schweißprozess.

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Kurwellige Infrarotstrahlung srot beim Fügen von Tafeln aus HD-Polyethylen (High Density) für Transportboxen jetzt für sekundenschnelle Reaktionen, wodurch der Prozess noch besser gesteuert werden kann, wie Heraeus Noblelight verspricht. So würden aus spritzgegossenen HDPE-Einzelteilen in 15 bis 45 s automatisiert montierte, komplexe Kunststoffbehälter.
Kurwellige Infrarotstrahlung srot beim Fügen von Tafeln aus HD-Polyethylen (High Density) für Transportboxen jetzt für sekundenschnelle Reaktionen, wodurch der Prozess noch besser gesteuert werden kann, wie Heraeus Noblelight verspricht. So würden aus spritzgegossenen HDPE-Einzelteilen in 15 bis 45 s automatisiert montierte, komplexe Kunststoffbehälter.
( Bild: Heraeus Noblelight )

Aus dem thermoplastischen Kunststoff HDPE (high density Polyethylen) werden mittels Spritzgießen dazu zunächst Tafeln hergestellt, wie Heraeus erklärt. Diese Tafeln sind dann bereits mit allen Befestigungslaschen, Löchern und Schlitzen versehen, die später benötigt werden, um das Endprodukt zu formen: eine neue leichte Transportbox. Mit Rädern versehen, werden diese Boxen auch eingesetzt für größere Lieferungen von Waren zu Supermärkten oder für den Wäschetransport innerhalb von Krankenhäusern, heißt es.

Kunststoffschonedes Schweißen per Infrarotlicht

Das Unternehmen Robot Units in Großbritannien konstruiert und fertigt die nötigen Spezialanlagen, die aus flachen Kunststofftafeln komplexe Behälter zusammenfügen können. Eine große Herausforderung bei diesem Prozess seien die Laschen und Löcher, die alle unterschiedlich ausgeformt seien; und zwar in ihrer Dicke, Geometrie und Färbung. Versuche haben gezeigt, dass durch kurzwelliges Infrarotlicht die aufschmelzbaren Kunststoffe gut verschweißt werden können, berichtet Heraeus. Die Verbindung sei sogar robuster als das Ausgangsmaterial und vor allem blieb der Kunststoff von Verbrennungsschäden an der Oberfläche verschont.

Schweißablauf berücksichtigt Materialeigenschaften

In der jetzt neu entwickelten Anlage werden die zu fügenden Platten zuerst befestigt, erklärt Heraeus, bevor die kurzwellig emittierenden Strahler dann nach einer individuell programmierten Sequenz angeschaltet werden. Dadurch sei sichergestellt, dass die Wärme genau zur Geometrie, Dicke und Farbe des jeweiligen Kunststoffteils passe. Die kurzwellige Infrarotstrahlung schmilzt in wenigen Sekunden gezielt die Oberfläche des Kunststoffs an und die Tafeln werden dann durch ein pneumatisches Fügewerkzeug gefaltet, heißt es weiter. Dadurch werden die gezielt erwärmten Verbindungspunkte miteinander verschweißt. Anschließend flutet kalte Luft die Anlage und die Box kann entnommen werden, so Heraeus.

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Viele Vorteile im Vergleich mit Kontakterwärmung

Von Vorteil sei, dass die Infrarotstrahlung kontaktfrei übertragen werde und die Wärme direkt im Produkt durch Absorption entstehe. Damit ist sie herkömmlichen Methoden, wie etwa der Erwärmung durch Kontaktplatten, prozesstechnisch überlegen, sagen die Experten. Anders als beim Schweißen mit Kontaktwärme bleibe auch kein geschmolzener und dann oft klebriger Kunststoff an der Wärmequelle hängen. Dadurch können Kunststoffteile mit Infrarotwärmesystemen auch ohne Geruchsentwicklung im Sekundentakt und jederzeit reproduzierbar verschweißt werden, heißt es. Zeitraubende Reinigungsprozeduren entfallen zudem.

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