UKPlastik

Kunststoffbauteile werden überwiegend im Spitzgussverfahren hergestellt; komplexe Hohlkörper lassen sich auf diese Weise jedoch nicht fertigen. Sie müssen in Schichten oder Hälften gefertigt werden, die dann im Nachgang gefügt werden. Im Projekt soll ein Fügeverfahren für thermoplastische Kunststoffe mit UKP-Laserstrahlung entwickelt werden. Der Laserstrahl soll durch das obere Kunststoffteil auf die Fügezone fokussiert werden. So können direkt in der Fügezone Volumina von wenigen Mikrometern Durchmesser aufgeschmolzen werden. Es sollte so möglich sein, Schweißnähte mit Breiten zwischen 5 μm und 50 μm zu erzeugen. Die Schweißtechnik soll mit schnellen Laserstrahlbewegungssystemen umgesetzt werden, sodass Prozessgeschwindigkeiten bis zu mehreren Metern pro Sekunde erreicht werden. Zudem sollen hybride Verbindungen aus verschiedenen thermoplastischen Kunststoffen realisiert werden, die sich mit bisher etablierten Techniken nicht herstellen lassen, wie eine Verbindung zwischen PEEK (Polyethyletherketon) und PE Polyethylen. Die Verbindungen sollen sowohl an Überlapp-Geometrien als auch an Stumpfstößen hergestellt werden. Das Projekt wird begleitet von einer durchgehenden Werkstoffprüfung der entstandenen Verbindungen, um jeweils die Festigkeit und die Mikrostruktur der Fügezone zu charakterisieren.