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Innovativer Handschweißextruder für Fluorkunststoffe entwickelt

 Prototyp eines Warmgasextrusionsschweißgeräts und Screenshot einer Messung aus der Extrudersoftware

Im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) des BMWi wurde in einer Kooperation des Kunststoff-Zentrums (SKZ) mit den Firmen Frank GmbH und HSK Kunststoff Schweißtechnik GmbH ein innovativer Handschweißextruder speziell für Fluorkunststoffe entwickelt.

Um die Potentiale von Fluorkunststoffen insbesondere in den Bereichen des Anlagen- und Behälterbaus sowie bei Auskleidungen vollends ausschöpfen zu können, ist es oft notwendig, diese schnell, sicher und kostengünstig verbinden zu können. Hierzu werden bevorzugt manuelle oder teilautomatisierte Warmgasschweißverfahren eingesetzt. Das in Abbildung 1 dargestellte Warmgasextrusionsschweißgerät ermöglicht es, die Fluorkunststoffe PVDF und ECTFE auch bei großen Plattendicken sicher zu schweißen.

Das neue Gerät hat eine Ausstoßleistung von bis zu 2 kg/h. Wie die Projektergebnisse zeigen, lassen sich mit dem Gerät optisch und qualitativ einwandfreie Schweißnähte mit Kurzzeit-Zugschweißfaktoren von 0,97 herstellen. Die Schweißnahtfestigkeit des bisherigen Standardverfahrens Warmgasziehschweißen kann also deutlich übertroffen werden. Ein weiterer Vorteil des Extrusionsschweißens ist der resultierende Geschwindigkeitsvorteil gegenüber dem Standardverfahren Warmgasziehschweißen, bei dem der Schweißvorgang abhängig von der Plattendicke und der Anzahl der Lagen deutlich zeitintensiver ausfällt. Der entwickelte Handschweißextruder mit einem Gewicht von ca. 8 kg ist funktional und einfach zu bedienen und wurde durch eine optimierte Elektronik kompakt und handlich. Diese neu entwickelte Elektronik ermöglicht es nicht nur Daten aufzuzeichnen, sondern erlaubt darüber hinaus auch eine PC-gestützte Auswertung und Dokumentation (vgl. Abbildung 2).

So kann die Schweißprotokollierung nach DVS 2207-4 ergänzt und durch die automatische Aufzeichnung wichtiger Kenngrößen, wie z.B. Luft- und Massetemperatur, optimiert werden. Die Speicherung und Auswertung der Schweißparameter über eine Speicherkarte kann außerdem die Nachverfolgbarkeit der hergestellten Schweißungen verbessern und zu einer höheren Kontrollierbarkeit der Arbeiten führen. Somit steht bei erhöhtem Materialdurchsatz ein Gerät zur Verfügung, welches das Schweißen im Behälter und bei beengten Verhältnissen erleichtert. Zusammen mit den ermittelten Schweißparametern ergeben sich neue Erkenntnisse, die zum sicheren und wirtschaftlichen Schweißen von PVDF und ECTFE beitragen.

Abb. 1: Prototyp des Handschweißextruders
Abb. 2: Screenshot der Extrudersoftware HSK Control

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Ansprechpartner:

Markus Hoffmann
Würzburg
+49 931 4104-425
m.hoffmann@skz.de
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