Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Infrarot-Strahler machen das Kunststoffschweißen partikelfrei

03.08.2012
Ansaugrohre, Lüftungsteile sowie Behälter für Bremsflüssigkeit oder Wischwasser in Autos müssen im Einsatz Druck aushalten.

Häufig werden die Rohre und Behälter im Spritzgussverfahren als Kunststoffhalbschalen hergestellt und später zu einer Einheit verschweißt. Infrarot-Wärmetechnologie hilft, die Teile zuverlässig zu verbinden, ohne dabei Partikel im Rohrinneren zu verursachen. Besonders vorteilhaft erweist sich in vielen Fällen eine Kombination aus Infrarot-Vorwärmung und Vibrationsschweißen.





Infrarot-Wärme hilft partikelfrei Kunststoffrohre zu verschweißen.

Copyright Heraeus Noblelight 2012

Die Infrarot-Strahlung schmilzt die Kunststoffoberfläche an, so dass bei der Vibration die Partikelbildung minimiert wird. Das sorgt für eine sichere Verbindung und für qualitativ einwandfreie Behälter.

Heraeus Noblelight stellt anwendungsoptimierte Infrarot-Strahler für die Kunststoffverarbeitung auf der Fakuma in Friedrichshafen aus, von 16. bis 20. Oktober, Halle B1 und Stand 1121.

Druckrohre aus Spritzguss kommen im Kühler oder beim Turbomotor zum Einsatz, Behälter enthalten Wasser oder Bremsflüssigkeit. Gerade unter Druck müssen Fügenähte halten und weder im Turbo, noch in der Bremsflüssigkeit sollten Kunststoffpartikel aus der Produktion die spätere Funktion stören.

Infrarot-Strahlung wird kontaktfrei übertragen und erzeugt Wärme direkt im Werkstück. Damit ist sie herkömmlichen Methoden, wie etwa der Erwärmung durch Kontaktplatten, überlegen. Anders als beim Schweißen mit Kontaktwärme bleibt kein heißer Kunststoff an der Wärmequelle hängen. Dadurch können Kunststoffteile mit Infrarot-Wärmesystemen im Sekundentakt und jederzeit reproduzierbar verschweißt werden. Infrarot-Strahlung schmilzt in wenigen Sekunden gezielt die Oberfläche der Produkte an, die dann durch einfaches Zusammendrücken verbunden werden.

Beim Vibrationsschweißen können je nach Kunststoffart größere Partikel entstehen, die später in den Kreislauf von Kühlwasser, Servoöl oder Bremsflüssigkeit gelangen können und deren Funktion stören. Außerdem ist es unangenehm für den Fahrer, wenn Partikel durch Luftkanäle ins Autoinnere geblasen werden.

Eine Kombination von Infrarot-Strahlern mit Vibrationsschweißverfahren schafft hier in der Praxis Abhilfe. Dabei fährt ein Infrarot-Strahlermodul zwischen zwei Kunststoffteile ein und erwärmt kontaktfrei die Oberflächen der beiden Teile. Wenn die vorgegebene Temperatur erreicht ist, fährt das Infrarot-Modul heraus und der eigentliche Schweißvorgang startet.

Versuche bei Anwendern zeigen, dass Nähte, die mit Hilfe von Infrarot-Strahlung verschweißt wurden, einem hohen Druck sehr gut standhalten.

Infrarot-Strahler werden exakt angepasst

Form, Farbe und Materialeigenschaften der Kunststoffteile bestimmen den Erfolg des Schweiß- oder Fügeprozesses:

• Kurzwellige Strahler und Carbon Infrarot-Strahler reagieren innerhalb von Sekunden auf Steuerbefehle. So kann die richtige Intensität und Zeitdauer der Strahlung gewählt werden, um verschiedene Kunststoffe zum Schmelzen zu bringen.

• Füllmaterialien haben Einfluss auf das Schweißergebnis. Mineralische Füllstoffe in Kunststoffen machen diese flammenhemmend, durch eine Verstärkung mit Glasfasern werden Behälter druckstabil. Je höher jedoch der Anteil der Füllstoffe, desto schwieriger sind diese Kunststoffe zu verschweißen. Flammenhemmende Stoffe schmelzen schlecht und ein Glasfaseranteil von über 35 % kann den Schweißprozess nahezu unmöglich machen. Infrarot-Strahler können, anders als Kontaktplatten, nicht durch Glasfasern geschädigt werden, da die Erwärmung kontaktfrei geschieht.

• Schwarze Kunststoffe absorbieren Infrarot-Strahlung generell besser als weiße oder transparente. Versuche zeigen, dass Halbschalen aus Polyamid, die zu einem Hohlkörper zusammen gefügt werden, in schwarzem Material dreimal schneller als in hellem Kunststoff die Zieltemperatur erreichen.

• Eine echte Herausforderung ist das Verschweißen von dreidimensionalen Konturen. Je komplexer die Struktur, desto schwieriger wird der gesamte Prozess. Vibrationsschweißen wird hier unter Umständen vollständig unmöglich, weil manche Konturen nicht mehr sauber schwingen können. Hier bieten Infrarot-Strahler aus Quarzglas einen Ausweg, denn es ist möglich, sie den Konturen dreidimensional nachzuformen.

• Standardisierte Flächenstrahler können für verschiedene Geometrien eingesetzt werden, wenn sie durch Abdeckmasken jeweils an das Kunststoffteil angepasst werden. So lassen sich einfach und schnell mehrere Bauteile mit einem Flächenstrahler bearbeiten. Zusätzlich minimieren die Abdeckmasken die Einstrahlung in die Anlagenperipherie.

Sorgfältig ausgesuchte Infrarot-Strahler helfen, Kunststoffteile für Autos in hoher Qualität zusammen zu fügen. Da die Infrarot-Strahler nur dann angeschaltet sein müssen, wenn die Wärme wirklich benötigt wird, ist das Schweißen mit Infrarot-Wärme nicht zuletzt sehr energieeffizient.

Heraeus Noblelight GmbH mit Sitz in Hanau, mit Tochtergesellschaften in den USA, Großbritannien, Frankreich, China und Australien, gehört weltweit zu den Markt- und Technologieführern bei der Herstellung von Speziallichtquellen. Heraeus Noblelight wies 2011 einen Jahresumsatz von 103 Millionen € auf und beschäftigte weltweit 731 Mitarbeiter. Das Unternehmen entwickelt, fertigt und vertreibt Infrarot- und Ultraviolett-Strahler für Anwendungen in industrieller Produktion, Umweltschutz, Medizin und Kosmetik, Forschung und analytischen Messverfahren.

Der Edelmetall- und Technologiekonzern Heraeus mit Sitz in Hanau ist ein weltweit tätiges Familienunternehmen mit einer über 160-jährigen Tradition. Unsere Kompetenzfelder umfassen die Bereiche Edelmetalle, Materialien und Technologien, Sensoren, Biomaterialien und Medizinprodukte, Dentalprodukte sowie Quarzglas und Speziallichtquellen. Mit einem Produktumsatz von 4,8 Mrd. € und einem Edelmetallhandelsumsatz von 21,3 Mrd. € sowie weltweit über 13.300 Mitarbeitern in mehr als 120 Gesellschaften hat Heraeus eine führende Position auf seinen globalen Absatzmärkten.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an:
Hersteller:
Heraeus Noblelight GmbH
Reinhard-Heraeus-Ring 7
D-63801 Kleinostheim
Tel +49 6181/35-8545, Fax +49 6181/35-16 8545
E-Mail hng-infrared@heraeus.com
Redaktion:
Dr. Marie-Luise Bopp
Heraeus Noblelight GmbH,
Abteilung Marketing/Werbung
Tel +49 6181/35-8547, Fax +49 6181/35-16 8547
E-Mail marie-luise.bopp@heraeus.com

Dr. Marie-Luise Bopp | Heraeus Noblelight GmbH
Weitere Informationen:
http://www.heraeus-noblelight.com/infrared

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Medica 2017 – TU Kaiserslautern präsentiert Fortschritte in der Medizintechnologie
20.10.2017 | Technische Universität Kaiserslautern

nachricht Biokunststoffe könnten auch in Traktoren die Richtung angeben
18.10.2017 | Hochschule Hannover

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher untersuchen Pflanzenkohle als Basis für umweltfreundlichen Langzeitdünger

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

„Antilopen-Parfüm“ hält Fliegen von Kühen fern

20.10.2017 | Agrar- Forstwissenschaften

Aus der Moosfabrik

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie