Laserstrahlschweißen thermoplastischer Kunststoffe im Stumpfstoß

Durch den stetigen Anstieg der Anforderungen an produzierte Kunststoffbauteile sowie die damit verbundenen erhöhten Qualitätsansprüche in bestimmten Einsatzgebieten wie der Medizintechnik gewinnen optische Technologien zur Werkstoffbearbeitung immer mehr an Bedeutung. Die durchgeführten Untersuchungen zum Laserstrahlschweißen von Kunststoffen zeigen, dass neben der klassischen Fügepartneranordnung im Überlappstoß auch mit einer Anordnung im Stumpfstoß Schweißnähte mit besonders hoher Qualität bei optimaler Prozess- und Parametergestaltung erreicht werden können. Dazu wurden in dieser Arbeit erste Erkenntnisse durch eine Parameteroptimierung des Laserstrahlprozesses im einstufigen Stumpfstoßverfahren zur Generierung maximaler Zugfestigkeiten der Schweißverbindung für den Standard-Thermoplast PE-HD gewonnen. Das große Potenzial dieser Fügepartneranordnung zeigt sich darin, dass Schweißnahtfestigkeiten auf Grundwerkstoffniveau erreicht werden. Dies bildet die Grundlage für Anwendungsgebiete mit hohen Güteanforderungen an die Schweißnahtqualität. Zudem eignet sich die Werkstoffbearbeitung mit dem Laserstrahl besonders gut für einen hohen Automatisierungsgrad, sodass hohe Stückzahlen durch kurze Prozesszeiten erreicht werden können.