Warmgasserienschweißen von Fügeteilen aus unterschiedlichen Werkstoffen am Beispiel von Polyamid 6

Das Warmgasserienschweißen ist ein Schweißverfahren für Kunststoffe, das aufgrund einer Vielzahl von Vorteilen im Vergleich zu anderen eingesetzten Verfahren eine stetig zunehmende industrielle Verbreitung erfährt. Vorteile liegen in der kontaktlosen Erwärmung und in den im Vergleich zum Infrarotschweißen kostengünstigen Werkzeugen. Werden unterschiedliche Werkstoffe miteinander gefügt (z. B.: PA6 und PA6-GF30), ist für eine Schweißverbindung mit hoher Festigkeit in der Regel eine fügeteilspezifische Anpassung der Prozessparameter erforderlich. Im Rahmen des DLR-IGF Projekts 01IF22562 N wurden die Auswirkungen variierter Prozessparameter (darunter Erwärmzeit, Gasvolumenstrom, Düse-Bauteil- Abstand und Fügedruck) auf die mechanische Festigkeit von Schweißverbindungen aus zwei unterschiedlichen Werkstoffen untersucht. In dieser Veröffentlichung werden die Ergebnisse dieser Untersuchung für die Kombination aus einem unverstärkten und einem glasfaserverstärkten Polyamid 6 erläutert. Es wird dargelegt, wie möglichst hohe Verbundfestigkeiten von zwei Werkstoffen mit einem differenten Erwärmverhalten erzielt werden können. Es zeigte sich, dass durch die Verwendung gleicher Erwärmparameter, die materialabhängig eine unterschiedliche Schmelzeschichtdicke an beiden Fügepartnern erzeugen, höhere Festigkeiten erreicht werden. Zudem wurde festgestellt, dass durch eine Anpassung des Fügedrucks prozessbedingte Unregelmäßigkeiten in der Schmelzeschicht kompensiert werden können.