Rotationsschweißen - Plastics, Polymers, and Resins - DuPont

Abb. 10.85. Ein linearverschweißter Kraftstofftank eines
Motorrades aus ZYTEL ® . Die Rille in der Schweißnaht sammelt
den Grat und anschließend wird ein PVC-Profil über
dem Flansch schnappverbunden. Dies ist eine Lösung, die
die gesamte Schweißnaht effektiv verdeckt.
Abb. 10.85 Motorradtank
Abb. 10.86a. Ein winkelverschweißtes, rechteckig geformtes
Kraftstoff-Filtergehäuse aus ZYTEL ® . Die Naht ist mit einer
Fuge versehen, um die dünnen Wände in den Vorrichtungen
zu halten und somit ein Zusammenfallen während des
Schweißens zu verhindern.
Abb. 10.86b. Ein winkelverschweißter Behälter aus ZYTEL ® .
Verbindungen an Körper und Abdeckung müssen in der gegebenen
Position orientiert werden. Eine klassische Reibungsschweißnaht
mit einem externen Gratspeicher wurde für diese
Vibrationsschweißtechnik verwendet.
Abb. 10.87. Gummimembranbaugruppen können ebenso mit
Winkelvibrationen verschweißt werden. Es müssen jedoch
Vorkehrungen getroffen werden, die verhindern, daß das
obere Teil direkt auf das Gummi Vibrationen überträgt. Dies
kann mit einer sehr dünnen Unterlegscheibe aus Polyamid,
mit Grafitpulver oder einem Öltropfen auf der Membrane
erreicht werden.
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a b
Abb. 10.86 Winkelverschweißte Teile
Bei dem hier gezeigten Magnetventil aus glasfaserverstärktem
ZYTEL ® Polyamid liegt der Berstdruck bei 8-9 MPa.
Ein bedeutender Vorteil gegenüber selbstschneidenden Schrauben
liegt darin, daß ein verschweißter Körper bis zum Berstdruck
dicht bleibt.
Abb. 10.87 Membrangehäuse
Vergleich mit anderen Schweißtechniken
Das Vibrationsschweißen überschneidet sich in der Praxis
nicht mit dem Ultraschallschweißverfahren, obwohl sie in
einigen Fällen beide anwendbar sind. Das Magnetventil
in Abb. 10.87 läßt sich zum Beispiel leicht ultraschallverschweißen.
Die hohe Frequenz kann jedoch die dünne Metallfeder
brechen. In diesem Fall wird das gesamte Gehäuse
unbrauchbar. Manchmal verhindert eine komplexe Teilegeometrie,
daß eine Sonotrode nicht nahe genug an die
Schweißnaht kommt. Zudem erfordern gas- und luftdichte
Ultraschallschweißnähte enge Toleranzen, die sich nicht
immer erreichen lassen.
Dünnwandige Behälter wie Taschenlampen können niemals
mit einer Schweißnaht versehen werden, die groß genug ist,
um den erforderlichen Berstdruck zu erreichen. Daher wäre
es unklug, sie auf Vibrationsmaschinen zu verschweißen. Hier
ist das Ultraschallverfahren zu bevorzugen.
Das Vibrationsschweißen kann in vielen Anwendungen in
Konkurrenz zum Heizelementschweißen stehen. Hier bietet
es einige wichtige Vorteile:
– sehr viel kürzerer Gesamtzyklus;
– geringere Verzugsempfindlichkeit, da der relativ hohe
Schweißdruck das Teil abflacht;
– da der geschmolzene Kunststoff nicht der Umgebungsluft
ausgesetzt wird, eignet sich das Verfahren für alle Kunststofftypen.
Das Vibrationsschweißen steht nicht in Konkurrenz zum reinen
Rotationsschweißen. Für alle kreisförmigen Teile, die
keine festgelegte Positionierung erfordern, ist das Rotationsschweißen
immer noch die günstigste und schnellste Fügetechnik.