Schweißen und Schweißen von Kunststoffen
Kunststoffe
Kunststoffe oder Polymere sind Materialien, die aus synthetischen Polymeren bestehen, die in der Natur nicht vorkommen.
Als Beispiele für die Arten dieser Kunststoffe seien genannt: synthetisch natürlichen Ursprungs, synthetisch künstlich, technisch, porös, faserbildend, reaktiv, thermoplastisch.
Schweißen
Schweißen ist ein Verfahren zum Verbinden nichtmetallischer Werkstoffe oder Materialien, bei dem der Kontakt zwischen den verbundenen gemeinsamen Metallkörnern durch Rekristallisation und Diffusion der Körner nebeneinander hergestellt wird. Für den Erfolg des Schweißverfahrens sind Druck, Temperatur und Dauer des Prozesses wichtig. Beim Fügen von Teilen ist die Temperatur, bei der eine gute Schweißnaht entsteht, in der Regel nahe dem Schmelzpunkt.
Zu den Arten des Schweißens gehören:
- elektrisch: Widerstand oder Funken,
- gasförmig, z. B. mit einem Acetylen-Sauerstoff-Brenner hergestellt,
- Reibung (die Reibung der Kontaktfläche erfolgt durch Druckausübung),
- Thermit, bei dem Aluminium in Pulverform zusammen mit Metalloxiden verbrannt wird,
- elektrisch, für Maschinenteile verwendet.
Schweißen
Unter Schweißen versteht man das Verbinden von Werkstoffen, nachdem sie an der Verbindungsstelle erhitzt und geschmolzen worden sind. Wie beim Löten wird der Stelle ein Zusatzwerkstoff zugefügt, was jedoch nicht notwendig ist. Die beim Schweißen verwendete Wärme stammt im Allgemeinen aus dem Schweißlichtbogen, der durch den von der Schweißstromquelle erzeugten Strom entsteht.
Schweißen von Kunststoffen
Das Kunststoffschweißen ist ein Verfahren zum Verbinden von Teilen aus thermoplastischen Werkstoffen. Wenn zwei Kunststoffe erhitzt und zusammengepresst werden, wird ein kleines Stück des Materials plastifiziert, und nach dem Abkühlen wird die Verbindung hart und dauerhaft. Diese Wärme kann von außen kommen, z. B. mit einem Schweißgerät, aber auch von innen, z. B. mit Heißluft. Das Kunststoffschweißen ist sehr vertraut mit dem Rohrschweißen.
Die grundlegenden Verfahren zum Schweißen von Kunststoffen sind::
- stumpfes Ende,
- Kupplungen,
- Elektroschweißen.
Das Stumpfschweißen wird zum Verbinden von Rohren mit großen Durchmessern verwendet. Es ist ein sicheres und bewährtes Verfahren zum Verbinden von Kunststoff-Fittings und -Rohren, bei dem die richtige Temperatur angewendet wird, um zwei Komponenten mit mechanischem Druck zu einer homogenen Verbindung zu verbinden.
Beim Muffenschweißen, auch Polyfusionsschweißen genannt, werden das Fittingende und das Rohr mit einer Muffenschweißmaschine auf die richtige Temperatur gebracht und dann mechanisch zusammengepresst. Die Korrelation zwischen dem Ende und dem Fitting sowie dem Polyfusionswerkzeug erreicht eine solche Festigkeit, dass eine starke Verbindung entsteht.
Beim Elektroschweißen werden Polyethylenrohre mit Hilfe von Formstücken, die mit eingebauten Heizelementen ausgestattet sind, aneinandergefügt, wobei die Schweißstelle im Voraus vorbereitet wird. Dabei wird elektrische Spannung auf die Fittings übertragen, was zum Schmelzen des Polymers und zur anschließenden Verschmelzung des Fittings mit dem Rohr beiträgt.
Schweißen von Kunststoffen
Das Schweißen von Kunststoffen gilt als die am häufigsten verwendete Methode zum Verbinden thermoplastischer Bauteile. Dabei werden die aneinanderstoßenden Oberflächen und der Zusatzwerkstoff durch hohe Schmelztemperaturen und Druck plastifiziert, was zu einer dauerhaften, kohäsiven Verbindung führt. Für die meisten Schweißvorgänge wird empfohlen, dass das Material, das die Kunststoffteile verbindet, von ähnlicher Temperatur und chemischer Struktur sein sollte.
Das Schweißen von Kunststoffen wird nach folgenden Methoden durchgeführt:
- Schweißen mit einem massiven Bauteil,
- radiales Schweißen,
- Gasschweißen,
- dynamisches Schweißen,
- Elektroschweißen.