26/09/2013

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Heraeus Noblelight: Infrarot-Strahler verschweißen große Filtergehäuse

Rohre, Fässer oder auch druckfeste Filterbehälter - viele Produkte aus Kunststoff werden nach dem Spritzguss aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt. Infrarot-Wärme hilft, die Kunststoffteile ohne zusätzlichen Kleber oder andere Hilfsmittel miteinander zu verschweißen. Infrarot-Strahler vereinfachen und beschleunigen viele dieser Produktionsschritte. Das Verfahren kann Zeit und Energie sparen, wenn Strahler aus Quarzglas exakt an Produkt und Prozess angepasst werden.

Behälter für Schwimmbadfilter sind relativ groß, dickwandig und müssen Druck Stand halten können. Sie werden in zwei Hälften aus Polypropylen spritzgegossen und danach gefügt. Das Verschweißen dieser großen und dickwandigen Kunststoffteile ist für den Hersteller in Südostasien eine echte Herausforderung. Die Filtergehäuse werden später sichtbar aufgestellt, darum muss die Schweißnaht optisch einwandfrei sein. Dieser Verarbeiter verfügte bereits über eine Schweißanlage mit Widerstandsheizelementen in einem Aluminiumblock mit Teflonbeschichtung. Die Heizelemente wurden pneumatisch ein- und ausgeschwenkt. Das leicht fließende Polypropylen klebte jedoch immer wieder am Heizelement fest, so dass Qualität und Geschwindigkeit der Produktion den gestiegenen Anforderungen nicht mehr genügen konnten.

Zudem suchte man nach effizienteren Lösungen, um Energie zu sparen. Heute sind Omega Infrarot-Strahler von Heraeus in dieser Anwendung im Einsatz.

Maßgeschneiderte Infrarot-Schweißanlage
Dr. Uwe Egen von der IPCW (International Plastic Welding Consultant) in Kassel konzipierte und baute für seinen Kunden in Südostasien eine Anlage, die den Angaben zufolge einen der größten je hergestellten Infrarot-Strahler dieses Typs enthält. Der Spezial-Strahler weist etwa die Form des griechischen Buchstabens Omega auf, er hat einen Durchmesser von 610 mm und ist mit einem 180 Grad Goldreflektor ausgestattet, damit die Wärme dort ankommt, wo sie nötig ist.

Zwei der ringförmigen Strahler geben ihre Wärmestrahlung einseitig auf die Ränder der Halbschalen ab. Sie sitzen in einer Schwenkvorrichtung und werden nach dem Aufschmelzen des Kunststoffrandes herausgeschwenkt. Danach können die Hälften zusammengefügt werden.

Eine Steuerung, die in den vorhandenen Schaltschrank eingepasst wurde, hilft, ein Intensität-Zeitprofil einzuhalten. Zusammen mit dem richtigen Schweißdruck wird laut Hersteller so ein optimales Schweißergebnis erreicht. Die Infrarot-Anlage hat die Kontaktheizelemente ersetzt und sorge für kürzere Taktzeiten. Hauptvorteil der Infrarot-Wärmetechnologie sei jedoch, dass die Teile exakt zentriert werden können. Infrarot-Strahlung erwärmt kontaktfrei und so gibt es keine Kontaktflächen mehr, die verkleben und dann verrutschen können.

Anders als beim Vibrationsschweißen entsteht auch kein Abrieb, der sich auf dem Produkt oder der Anlage ablagert. Infrarot-Wärme verschweißt die Halbschalen zu einem dichten Behälter, während Ultraschall eher für punktuelles Schweißen geeignet ist. Laser verschweißen Kunststoffteile mit hoher Energie, benötigen jedoch einen erheblichen Fügedruck und zudem spezielle Sicherheitsvorkehrungen.

Infrarot-Wärme kann helfen, Schwimmbadfilterbehälter effizient und schnell zu verschweißen.

Weitere Informationen: www.heraeus-noblelight.com/infrared

K 2013, Düsseldorf, 16.-23.10.2013, Halle 10, Stand G59

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