Untersuchungen zur Detektion und Kontrolle der Schweißnahtqualität beim Heizelementstumpfschweißen von Thermoplasten unter Berücksichtigung der Wärmestrombilanzierung

Eine permanente Zielsetzung ist, Verarbeitungsprozesse zu optimieren, sprich bei gleichbleibender oder verbesserter Qualität den Ausschuss und den Energieverbrauch zu minimieren sowie die Geschwindigkeit und die Effizienz des Prozesses zu steigern. Die Ausarbeitung zum Thema „Untersuchungen zur Detektion und Kontrolle der Schweißnahtqualität beim Heizelementstumpfschweißen von Thermoplasten unter Berücksichtigung der Wärmestrombilanzierung“ hat sich dieser Herausforderung gestellt. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass die Wärmestrombilanzierung mittels hochtemperatur-beständiger Wärmestromsensoren eine zuverlässige, reproduzierbare und universell einsetzbare Lösung darstellt, prozess- als auch bauteilspezifische Kennwerte beim Heizelementstumpfschweißen von Kunststoffen direkt in der Fügezone zu generieren, und mit Hilfe dieser Kennwerte das Heizelementstumpfschweißverfahren wirtschaftlicher, effizienter und ressourcenschonender in eine Fertigung zu implementieren. Hinzu kommt noch, dass in dieser Arbeit die grundlegenden Entwicklungen getätigt wurden, um sogar bisher verwendete Sensoren (vorwiegend Weg-, Kraftsensoren sowie Thermoelemente) über die Nutzung eines hochtemperaturbeständigen Wärmestromsensors zu substituieren und somit den Einsatz der Wärmestrombilanzierung nahezu kostenneutral zu realisieren. Die Möglichkeit der Inline-Qualitätssicherung entwickelt das Heizelementstumpfschweißverfahren zukunftsorientiert weiter und legt den Grundstein für einen verstärkten Einsatz dieses Fügeverfahrens.