Ob und wie das Fügen von Biokunststoffen und Rezyklaten mittels Ultraschallschweißung funktioniert, lässt sich in Vergleichsstudien zeigen. Mit angepassten Schweißparametern lassen sich dabei gute Ergebnisse erzielen.
Auch wenn sie noch keinen flächendeckenden Einsatz finden: Materialknappheit und strengere Nachhaltigkeitsanforderungen verstärken das Interesse an umweltfreundlicheren Kunststoffen. Herrmann Ultraschall, Karlsbad, zeigt deshalb gemeinsam mit zwei Kooperationspartnern auf der diesjährigen Fakuma, wie sich solche Materialien schon heute mit Ultraschall dauerhaft, fest und energieeffizient verbinden lassen. Dazu stehen zwei unterschiedliche Schweißmuster in Form eines Delfins zur Verfügung.
Das Material eines der beiden Delfine wurde aus einem Rezyklat hergestellt, das aus recycelten Fischernetzen gewonnen wird. Herrmann Ultraschall zeigt damit die praktische Anwendung einer kürzlich durchgeführten Vergleichsstudie, bei der die Schweißergebnisse von Probekörpern aus dem konventionellen Kunststoff PA 6.6 GF 30 mit Probekörpern aus einem Regranulat des gleichen Kunststoffs verglichen wurden. Die Untersuchung ergab, dass mit beiden Probekörpern ähnliche Ergebnisse hinsichtlich der Verbindungsfestigkeit erzielt werden. Lediglich die Schweißparameter mussten dafür angepasst werden. Auch im Schnittbild zeigte sich bei beiden Vergleichskörpern eine ebenso stoffschlüssige Verbindung zwischen den Fügepartnern.
Der Kunststoff des zweiten Delfins basiert auf einem Biopolymer aus nachwachsenden Rohstoffen. Hier hat das Anwendungslabor Plastics von Herrmann Ultraschall bereits vor einigen Jahren eine erste Machbarkeitsstudie zur Schweißbarkeit von Biokunststoffen durchgeführt. Dabei zeigte sich, dass Kunststoffe auf Ligninbasis mit angepassten Schweißparametern zuverlässig verarbeitet werden können. Im Gegensatz zum Schweißen von Rezyklaten konnte die Festigkeit jedoch nicht ganz an die von konventionellen Kunststoffen heranreichen, sie ist jedoch für zahlreiche Anwendungsfälle vollkommen ausreichend.
Beide Untersuchungen lassen zwar keine generelle Aussage über die Verschweißbarkeit von Rezyklaten und Biokunststoffen mit Ultraschall zu, geben aber erste positive Hinweise. Genauere Aussagen für einzelne Materialzusammensetzungen können durch Schweißversuche in den weltweit 40 Ultraschall-Laboren getroffen werden.
