News

28.07.2022

Schweisstechnologien bei GEMÜ

Bei GEMÜ in Emmen wenden wir das Laserschweiss- und das Ultraschallschweissverfahren an. Somit haben wir für unsere Kunden aus der Medizintechnik und aus dem Bereich der Ventil- und Prozesstechnologie optimale Lösungen zur Hand.

Ultraschallschweissen

Ultraschallschweissen eignet sich für thermoplastische Kunststoffe, so auch für GEMÜs Spritzgussteile, die zusammengefügt werden müssen. Beim Ultraschallschweissen werden Ultraschallwellen im Bereich zwischen 20 -70 kHz vom Ultraschallgenerator erzeugt.

Ein Konverter wandelt die elektrische Hochfrequenz-Schwingung in eine mechanische Longitudinalschwingung um, die von einem Transformationsstück auf die kunststoffabhängende Schweissamplitude verstärkt wird.

Diese Schwingung trifft auf die Sonotrode, die das Kontaktstück zum Kunststoff bildet. Die Sonotrode leitet die Schwingung in das Bauteil weiter. Dessen Moleküle werden in Schwingung versetzt, was zu Reibungswärme führt. Dadurch erhitzt sich das Material und beginnt zu schmelzen. Durch zusätzlichen Druck und einer Haltezeit wird die erwärmte Nahtstelle versiegelt und abgekühlt.

Ultraschallschweissen ist energiesparend, hochpräzise, ressourcensparend und erzeugt fertige robuste Schweissnähte. Zudem ermöglicht es Schweissungen unabhängig von der Farbe der Bauteile, was enorme Gestaltungsfreiheit im Design bietet.

Laserschweissen

Die Verwendung eines Laserstrahls ermöglicht hochpräzise Schweissnähte ohne Additive im Kunststoff. Beim Laser-Durchstrahlschweissen werden zwei Kunststoffbauteile unter Druck mittels Laser verschweisst. Der Laserstrahl mit einer Wellenlänge von etwa 1980 Nanometer wird dabei durch die Scanner-Optik auf die Schweissebene fokussiert. In der Scanner-Optik befinden sich zwei Spiegel, die den Laser divers richten und so die unterschiedlichsten Schweisskonturen abbilden können. Dies ermöglicht ein berührungsloses Verschweissen der Bauteile, ohne dass Partikel während des Schweissprozesses entstehen.

Der Laser «durchstrahlt» zunächst den oberen Fügepartner und wird vom unteren Fügepartner absorbiert, wodurch dessen Molekülketten in Bewegung versetzt werden, sich dadurch erhitzen und zu schmelzen beginnen. Die eingebrachte Wärme wird durch Wärmeübertragung in den oberen Fügepartner unter Druck übergeben, wodurch eine Schweissnaht entsteht.

Damit Laser-Durchstrahlschweissen funktioniert, darf der Laserstrahl nur im unteren Fügepartner absorbieren. Im Regelfall erfolgt dies durch eine Färbung des Kunststoffes mittels Additiven. Das sogenannte ClearJoining-Verfahren ermöglicht es der GEMÜ ebenfalls zwei transparente Kunststoffteile zu verschweissen ohne Zugabe von Additiven. Somit bleibt der Kunststoff in seinem Rohzustand und Klassifizierungen wie zum Beispiel USP 6 erhalten.

Dies ist besonders in der Herstellung unserer Produkte für die Medizintechnik sowie unseren Single Use Ventilen von Bedeutung.