Das Institut für Kunststofftechnik (IKT) der Universität Stuttgart forscht gemeinsam mit priomold an der Verbesserung der Schweißnahtfestigkeit von faserverstärkten Kunststoffen, die per Ultraschallschweißen gefügt werden.
Im Rahmen eines zweijährigen Forschungsprojektes soll die Faserorientierung im Fügebereich im Hinblick auf die Kraftflussrichtung optimiert werden. Auch bei faserverstärkten, thermoplastischen Bauteilen stellt die entstehende Schweißnaht oft eine Schwachstelle dar.
Um diesem Problem entgegenzuwirken, sollen unter anderem die Geometrie der Kontaktflächen beider Fügehälften, die Schweißparameter als auch die Fließwege im Spritzgießwerkzeug optimiert werden. Das Ziel ist beispielsweise, die Fasern im Fügebereich mithilfe eines Überlaufkanals so auszurichten, dass sie bereits während des Schweißvorgangs entlang der später zu erwartenden Kraftflussrichtung ausgerichtet werden.
Konventionelle Methoden zur Erhöhung der Schweißnahtfestigkeit verwenden bislang z. B. eine konstruktive Überdimensionierung. Die im Rahmen des Projekts verfolgten Lösungen stellen damit zu vergleichbaren Fügeverfahren in der Kunststofftechnik einen ressourceneffizienteren und wirtschaftlich attraktiveren Ansatz dar.
Mittels Röntgen-CT aufgezeichneter Ausschnitt der Schweißnaht von zwei über Ultraschallschweißen vebundenen faserverstärkten Prüfkörpern. (Abb.: IKT)
Die priomold GmbH mit Sitz in Schömberg ist im Bereich Kunststoffspritzgießen auf das Prototyping sowie die Klein- und Vorserienfertigung spezialisiert.
