Kunststoffschweißverfahren

[English version]

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.