Vibrationsschweißen von strahlenvernetztem Polyamid 66

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Markus Menacher

Die Strahlenvernetzung stellt eine potentielle Möglichkeit dar, das Eigenschaftsspektrum von technischen Thermoplasten signifikant zu erweitern. Hierdurch können sowohl thermische Eigenschaften als auch mechanische und chemische Eigenschaften beeinflusst werden. Ist die Herstellung von Kunststoffbauteilen nicht in einem einzelnen Fertigungsschritt möglich, wird der Einsatz von Fügetechnologien erforderlich. Das Vibrationsschweißen bringt hier die Vorteile einer stoffschlüssigen und mediendichten Verbindung mit sich, die ohne den Einsatz von Zusatzwerkstoffen eine hohe Lastübertragung ermöglicht. Das Vibrationsschweißen von Thermoplasten nach einer Strahlenvernetzung wird zum derzeitigen Stand der Technik in der industriellen Anwendung noch nicht durchgeführt. Ursache hierfür ist das Fehlen eines umfassenden Prozessverständnisses zum Vibrationsschweißen von strahlenvernetzten Thermoplasten. In der vorliegenden Arbeit wurde dieses Prozessverständnis systematisch erarbeitet.

Strahlenvernetzte Thermoplaste sind oberhalb der Kristallitschmelztemperatur nicht fließfähig. Dadurch entfällt beim Schweißen der übliche Schmelzefluss, was zu einem grundlegend anderen Prozessverlauf sowie zu einem anderen inneren strukturellen Aufbau der Schweißnaht führt. In den Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass vorallem die Konformation der Molekülketten in der Schweißnaht einen entscheidenden Einfluss auf die Schweißnahtfestigkeit besitzt. Umso mehr Molekülketten in der Schweißnaht in trans-Konformation kristallisiert sind, umso höher ist die Schweißnahtfestigkeit. Bei geeigneter Wahl der Prozessparameter konnten Schweißnahtfestigkeiten im Bereich der Grundmaterialfestigkeit erreicht werden.

Seiten: 160

ISBN: 978-3-931864-64-4

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Lydia Lanzl, M.Sc.