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Neues Forschungsprojekt zur Prüfung geschweißter Fluorkunststoffbauteile

Hohe chemische und thermische Beständigkeit sowie gute dielektrische Eigenschaften machen Fluorkunststoffe zu einem bedeutenden Konstruktionswerkstoff, u.a. für Behälter und Anlagen der chemischen Industrie. Hierbei ist es besonders wichtig, Bauteile und Halbzeuge kostengünstig, schnell und vor allem sicher verschweißen zu können.

Hohe chemische und thermische Beständigkeit sowie gute dielektrische Eigenschaften machen Fluorkunststoffe zu einem bedeutenden Konstruktionswerkstoff, u.a. für Behälter und Anlagen der chemischen Industrie. Hierbei ist es besonders wichtig, Bauteile und Halbzeuge kostengünstig, schnell und vor allem sicher verschweißen zu können.

Das Schweißen von Fluorkunststoffen ist in den meisten Fällen mit etablierten Verfahren, wie Warmgaszieh-, Warmgasextrusionsschweißen und Heizelementstumpfschweißen, möglich. Die Prüfung der Schweißverbindung selbst gestaltet sich jedoch u.a. aufgrund der hohen Dehnbarkeit, insbesondere der hochfluorierten Kunststoffe, als schwierig. Genormte Prüfungen für Standardthermoplaste ermöglichen deshalb bei vielen Fluorkunststoffen ohne Anpassung der Prüfbedingungen keine zufriedenstellenden qualitativen und quantitativen Analysen der Schweißverbindungen.

Das SKZ untersucht aus diesem Grund im Rahmen eines öffentlich geförderten Forschungsprojektes bis Juni 2016 die Prüfmöglichkeiten geschweißter Fluorkunststoffbauteile. Die Ziele des Projektes sind zum einen die Ermittlung relevanter Messgrößen für eine aussagekräftige Prüfung anhand ausführlicher Materialanalysen und darauf aufbauend die Entwicklung innovativer Prüfmethoden speziell für geschweißte Fluorkunststoffe. Zum anderen sollen die erarbeiteten Prüfungen anhand praxisnaher Bauteiltests als Methoden zur eindeutigen, schnellen und genauen Beurteilung der Nahtqualität von geschweißten Fluorkunststoffbauteilen hinsichtlich der Kurz- und Langzeiteigenschaften verifiziert sowie Handlungsempfehlungen und Prüfdokumentationen für interessierte Unternehmen erstellt werden.

Zahlreiche namhafte Firmen, wie Material- und Halbzeughersteller, Apparate- und Behälterbauer sowie Schweiß- und Prüfmaschinenhersteller, erklärten sich bereit, das SKZ bei seinen Untersuchungen zu unterstützen. Weiterhin arbeitet das SKZ bei diesem Projekt eng mit der Arbeitsgruppe „Messen und Prüfen“ (AG W 4.4) des Deutschen Verbands für Schweißen und verwandte Verfahren e.V. (DVS) zusammen, um die gewonnenen Erkenntnisse zeitnah in Form von Richtlinien der Industrie zur Verfügung stellen zu können.

Abb. 1: Warmgasziehschweißen von Fluorkunststoffen (Foto: SKZ)
Abb. 2: Zugversuch bei tiefen Temperaturen (Foto: SKZ)

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Ansprechpartner:

Dr. Johann Erath
Leiter Forschungsmanagement
+49 931 4104-472
j.erath@skz.de
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