Rohre, Fässer oder auch druckfeste Filterbehälter – viele Produkte aus Kunststoff werden nach dem Spritzgießen aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt. Infrarot-Wärme hilft, die Kunststoffteile ohne zusätzlichen Kleber oder andere Hilfsmittel miteinander zu verschweißen.
Die Autorin: Dr. Marie-Luise Bopp, Projektmanager Marketing bei der Heraeus Noblelight GmbH, Kleinostheim
Behälter für Schwimmbadfilter sind groß, dickwandig und müssen Druck standhalten können. Sie werden in zwei Hälften aus Polypropylen spritzgegossen und danach zusammengefügt. Das Verschweißen dieser Kunststoffteile stellte für ein Unternehmen in Südostasien eine echte Herausforderung dar: Die Schweißnaht muss optisch einwandfrei sein, denn die Filtergehäuse werden später sichtbar aufgestellt. Das Unternehmen verfügte bereits über eine Schweißanlage mit Widerstandsheizelementen in einem Aluminiumblock mit Teflonbeschichtung. Die Heizelemente wurden pneumatisch ein- und ausgeschwenkt. Das leicht fließende PP klebte jedoch immer wieder am Heizelement fest, sodass Qualität und Geschwindigkeit der Produktion den gestiegenen Anforderungen nicht mehr genügten.
Maßgeschneiderte Infrarot-Schweißanlage
Heute lösen Omega-Infrarot-Strahler von Heraeus diese Herausforderung. Dr. Uwe Egen von der IPCW (International Plastic Welding Consultant) in Kassel konzipierte und baute für seinen Kunden in Südostasien eine Anlage, die einen der größten je hergestellten Omega-Infrarot-Strahler enthält. Dieser Spezialstrahler hat einen Durchmesser von 61 cm und ist mit einem 180°-Goldreflektor ausgestattet, damit die Wärme zielgenau dort ankommt, wo sie nötig ist. Zwei der ringförmigen Strahler geben ihre Wärmestrahlung einseitig auf die Ränder der Halbschalen ab. Sie sitzen in einer Schwenkvorrichtung und werden nach dem Aufschmelzen des Kunststoffrandes herausgeschwenkt. Danach können die Hälften zusammengefügt werden. Eine intelligente Steuerung hilft, ein Intensität-Zeitprofil einzuhalten. Zusammen mit dem richtigen Schweißdruck wird so ein optimales Schweißergebnis erreicht. „Durch die Infrarot-Anlage lassen sich heute viel kürzere Taktzeiten verwirklichen“, erklärt Dr. Egen. „Der Hauptvorteil der Technologie ist jedoch, dass die Teile exakt zentriert werden können. Infrarot-Strahlung erwärmt kontaktfrei, und so gibt es keine Kontaktflächen mehr, die verkleben und dann verrutschen können!“
Infrarot-Strahlung erzeugt Wärme direkt im Produkt. Damit ist sie herkömmlichen Methoden – etwa der Erwärmung durch Kontaktplatten – überlegen. Anders als beim Schweißen mit Kontaktwärme bleibt kein heißer Kunststoff an der Wärmequelle hängen. Und anders als beim Vibrationsschweißen entsteht kein Abrieb, der sich auf dem Produkt oder der Anlage ablagert. Ultraschall ist eher für punktuelles Schweißen geeignet. Laser verschweißen Kunststoffteile mit hoher Energie, benötigen jedoch einen erheblichen Fügedruck und zudem spezielle Sicherheitsvorkehrungen. I
Halle 10, Stand G59
Info & Kontakt
Heraeus Noblelight Rudolf Lembke, Außendienst Tel.: 06181 35-8545 hng-infrared@heraeus.com www.heraeus-noblelight.com
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