Technologiefelder
Neue Prüfverfahren für höchste Qualität im Kunststoffschweißen
Die vielfältigen Anwendungsgebiete des Kunststoffschweißens erfordern zahlreiche zugeschnittene Schweißverfahren. Je nach Produkt werden unterschiedliche Anforderungen an die Druck- und Zugfestigkeit sowie an die Elastizität der Schweißnaht gestellt. Daraus ergeben sich unterschiedlichste Anforderungen an die Qualitätssicherung. Der Einsatz verschiedener Prüfmethoden zur Qualitätssicherung ist somit unumgänglich. Derzeit existieren zerstörende und zerstörungsfreie Prüfverfahren auf dem Markt. Bei den angewendeten Prüfverfahren stellt sich die Ermittlung der inneren Beschaffenheit und daraus folgend eine exakte Beurteilung über die Schweißnahtqualität oft als problematisch dar.
Durch die Entwicklung neuer Prüfverfahren im Netzwerk, welche verschiedene Methoden zur Qualitätsprüfung miteinander kombinieren, sollen umfassende Informationen über die Schweißnahtgüte erhalten und ein neues Niveau der Qualitätssicherung im Kunststoffschweißen erreicht werden. Somit kann nicht nur das Langzeitverhalten von Kunststoffprodukten besser abgeschätzt, sondern auch deren Lebenszyklen durch zielgenaue Weiterentwicklungen in der Produktion verlängert werden.
Qualitätssteigerung durch innovative Fügeverfahren
Neuartige Materialien stellen die Schweißbranche vor neue Herausforderungen. Zur Realisierung von Kunststoffprodukten mit hohen technischen Anforderungen als auch ästhetischen Ansprüchen werden kontinuierlich neuartige Kunststoffe in Verbindung mit anderen Werkstoffklassen entwickelt. Diese sogenannten Verbundmaterialien zeigen in vielen Fällen ein inhomogenes Aufschmelzverhalten oder sind nicht vollständig schweißbar. Zur effektiven und langlebigen Verbindung dieser Materialien ist die Entwicklung innovativer Fügeverfahren unausweichlich.
Die Netzwerkpartner haben sich daher das Ziel gesetzt, durch die Entwicklung neuartiger Fügeverfahren die Verbindung von Verbundmaterialien im Bereich der Kunststoffe zu ermöglichen und somit eine deutlich größere Produktvielfalt zu realisieren. Dadurch können die Anwendungsgebiete von Kunststoffprodukten deutlich erweitert werden.
Automatisierung der Qualitätssicherung
Die gängigen Prüfverfahren, die bisher in der Kunststoffschweißbranche im Rahmen der Qualitätssicherung eingesetzt werden, werden erst nach Abschluss des Schweißvorgangs angewendet. Die Entwicklung von Online-Prozessüberwachungssysteme ist ein unerlässlicher Schritt in der Automatisierung des Kunststoffschweißvorgangs mit einer hohen garantierten Schweißnahtqualität. Durch den Einsatz von Online-Prozessüberwachungssystemen kann nicht nur Ausschussware erkannt, sondern auch durch die frühzeitige und gezielte Nachregelung der Schweißparameter während der Produktion Ausschuss vermieden und die Ressourceneffizienz gesteigert werden.
Um dies zu erreichen, sollen im Netzwerk neue Schweißmaschinen mit integrierter Sensorik, gekoppelten Analyseverfahren und Nachregelungstechniken entwickelt werden. Die Entwicklung der Analyseverfahren erfolgt sowohl simulationsbasiert als auch auf Basis von künstlicher Intelligenz.
