Schweißtechnische und mechanische Fügeverfahren der Kunststofftechnologie standen im Mittelpunkt der Fachtagung am 12. Juli 2012 in Bayreuth. Rund 100 Fachexperten aus ganz Deutschland fanden sich in Bayreuth ein, um sich über Fügetechnologien – Möglichkeiten und Perspektiven - auszutauschen. Diese Veranstaltung war der Auftakt zu einem neuen gemeinschaftlichen Angebot des Kunststoff-Netzwerk Franken e.V. (KNF) und des Cluster Neue Werkstoffe (CNW) mit dem Titel Treffpunkt Kunststoff .
Neuartige Materialkombinationen stellen immer höhere Qualitäts- und Leistungsanforderungen an die Bauteile. Im Rahmen des zunehmenden Innovationsdrucks durch den internationalen Wettbewerb sind sowohl Kunststoffverarbeiter als auch Systemintegratoren gezwungen, vielfältige Bedarfe im Fügebereich mit praktikablen und wirtschaftlichen Lösungen zu bedienen. Dies bestätigten auch die Vorstandsmitglieder im KNF Dr. Thomas Zeiler, von der Maincor AG und Dr. Edgar Quandt von der Rehau AG.
Ganzheitliche Prozessbetrachtung ist die Voraussetzung für erfolgreiche Fügeergebnisse. Für die Auswahl einer geeigneten Fügetechnik müssen vielfältige Parameter berücksichtigt werden, wie Prozessgeschwindigkeit, Komplexität, Prozessfenster und technische Sauberkeit, so Bahri Kiraz, von der Alfmeier AG. Im Rahmen einer Diplomarbeit wurden bei Alfmeier verschiedene Schweißverfahren hinsichtlich ihrer Sauberkeit verglichen. Ein Ergebnis der Arbeit war, dass insbesondere die Vorbehandlung des zu fügenden Materials einen entscheidenden Faktor darstellt.
Schwerpunkte aktueller Forschungsvorhaben sind beispielsweise neue Prüfverfahren zur Untersuchung komplexer Bauteile und ein Simulationsverfahren zum Heizelementeschweißen. Dies stellte Dr. Benjamin Baudrit vom SKZ in Würzburg vor und zeigte dabei auch den gegenwärtigen Stand der Schweißtechnik für WPC-Compounds, beim Ultraschallschweißen und der Bewertung Werkzeugeinflüssen auf.
In der Praxis kommen verschiedene Verfahren aus den Bereichen Laser-, Ultraschall-, Vibrations- und Heizelementeschweißen zum Einsatz. Beiträge von Kreshnik Ahmeti von der LPKF in Erlangen, Wolfgang Kazmirzak vom Kunststoff-Zentrum in Leipzig, Markus Menacher vom Lehrstuhl für Kunststofftechnik der Universität Erlangen und Dr. Tobias Beiß von der bielomtik Leuze GmbH & Co. KG aus Neuffen zeigten aktuelle Entwicklungen und praxistaugliche Lösungen auf.
Konturnahes Laserdurchstrahlschweißen, die Anwendung temperierter Ultraschall- Sonotroden, das Vibrationskleben von faserverstärkten Duroplasten, das Heizelementeschweißen von Hochtemperaturthermoplasten und konturgeformte Infrarotstrahler sind nur einige der zu nennenden Stichworte. „Ein ideales Schweißverfahren gibt es (leider) nicht!“, so das Fazit von Dr. Beiß. Die enge Zusammenarbeit entlang der Prozessketten ist daher wesentlich, um Kunststoffe erfolgreich zu verbinden, wie auch alle weiteren Referenten bestätigten.
„Fragen Sie den Experten“, nahm Sebastian Schlegel von der Arnold Umformtechnik GmbH & Co. KG aus Forchtenberg diesen Faden auf und erläuterte die Möglichkeiten der Direktverschraubung von Polymerwerkstoffen sowie Fragen der Auslegung und Validierung von Schraubstellen. Eine weitere Alternative im Bereich des mechanischen Fügens sind Clipverbindungen, mit ihren Vorteilen beispielsweise beim Toleranzausgleich und der Möglichkeit weitere Funktionen, wie Dichtungen zu integrieren. „Es zeichnet sich ein Trend ab, dass Clips gerade bei der Verbindung von CFK-Bauteilen zum Einsatz kommen werden“ so Roger Schweigert, von der Lisi Automotive KKP GmbH & Co. KG in Mellrichstadt.
Bei diesen Werkstoffen hat sich das Kleben bereits etabliert, wie Alexander Wörner von der DELO Industrie Klebstoffe GmbH & Co. KGaA in Windach durch eine Live-Vorführung des sekundenschnellen, lichthärtenden Fixierens von Schraubdomen demonstrierte. Die Möglichkeiten und Innovationen bei der Verklebung von Kunststoff sind extrem vielfältig, dabei stellt sich das Kleben als komplexer Prozess dar. Dieser Vortrag diente daher auch als Überleitung zur Folgeveranstaltung am 27. November 2012 in Kloster Banz. Die Federführung dieser nächsten Veranstaltung mit einem Schwerpunkt Kleben von Kunststoffen wird der Cluster Neue Werkstoffe übernehmen.
„Mit der Einrichtung der Veranstaltungsreihe Treffpunkt Kunststoff haben das Kunststoff-Netzwerk Franken und der Cluster Neue Werkstoffe ein Format geschaffen, um ihre langjährige Kooperation noch besser auf die Bedarfe der jeweiligen Mitglieder und Akteure abzustimmen“, erläuterte Dr. Marcus Seitz vom Cluster Neue Werkstoffe. „Wir sind sehr froh, dass diese neue Veranstaltungsform bereits bei der Auftaktveranstaltung so gut angenommen wurde. Wir haben ein sehr positives Feedback zu den Vorträgen und der gesamten Veranstaltung“, ergänzt Hans Rausch vom Kunststoff-Netzwerk Franken.
Treffpunkt Kunststoff wird auch in Zukunft als Kooperationsplattform fortgeführt, die unter anderem aus je einer wechselseitig vom KNF und vom CNW organisierten Veranstaltung besteht. Ziel ist es, Fachexperten aus dem Bereich Werkstoffe, Verarbeitung, Anwendung sowie Forschung und Entwicklung zusammen zu führen und den technologieorientierten Austausch zu fördern. Weitere Informationen sowie einen ausführlichen Nachbericht finden Sie unter www.kunststoff-netzwerk-franken.de sowie unter www.bayern-innovativ.de/neue-werkstoffe/
