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Wednesday, September 21, 2022, TZ 1 und TZ 2 10:00 AM Kunststofffügen |
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Laserstrahl-Kunststoffnieten - Prozessgrundlagen |
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Marcel Mahlberg* / Rheinische Fachhochschule Köln gGmbH
LaborLaserTechnik LLT
Gebäude V7, 3. Etage, Deutschland Christian König / Rheinische Fachhochschule Köln gGmbH / LaborLaserTechnik LLT, NRW Jan Gertler/ Rheinische Fachhochschule Köln gGmbH / LaborLaserTechnik LLT, NRW Ulrich A. Russek/ Rheinische Fachhochschule Köln gGmbH / LaborLaserTechnik LLT, NRW |
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Das Anwendungsspektrum von Kunststoffnietverbindungen ist vielfältig. Häufig sind Niete für den Konsumenten unsichtbar und scheinen daher eine Nischenanwendung zu sein. Doch werden jährlich über 1 Milliarde Kunststoffnietverbindungen hergestellt. Dies verdeutlicht die industrielle Relevanz dieser Fügetechnik. Konventionelle Kunststoffnietprozesse gelten als technisch und wirtschaftlich ausgereizt. Mit dem neuen warmumformenden Fügeprozess „Laserstrahl-Kunststoffnieten“ wird die Prozessenergie räumlich-zeitlich definiert per Strahlungsabsorption berührungslos eingebracht. Dies ermöglicht nicht nur kurze Prozesszeiten und eine fehlstellenfreie Nietschließkopfausformung ohne Schmelzeanhaftung am Nietstempel, sondern auch geringe mechanische und thermische Belastungen der zu verbindendenden sowie umgebender Bau-teile. Daher besteht großes industrielles Interesse, das Laserstrahl-Kunststoffnieten in der industriellen Serienfertigung wirtschaftlich einzusetzen. Im Beitrag werden die prozess- und werkstofftechnischen Grundlagen und Besonderheiten sowie mögliche Verfahrensvarianten des lasergestützten Nietens von Thermoplasten präsentiert. Ferner werden Ergebnisse bzgl. prozessangepasster Nietschließkopfgeometrien und dem prozesstechnischen Einfluss der strahlungsoptischen Eindringtiefe vorgestellt. |