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| Abstract No.: |
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Scheduled at:
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Wednesday, September 21, 2022, TZ 1 und TZ 2 10:30 AM
Kunststofffügen
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Schweißnahtkennwerte für die lebensdaueroptimierte Bauteilauslegung von hochtemperaturbeständigen Thermoplasten
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| Authors: |
Sascha Vogtschmidt* / Universität Paderborn
Kunststofftechnik Paderborn, NRW
Volker Schöppner / Universität Paderborn / Kunststofftechnik Paderborn, Deutschland
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| Abstract: |
Aufgrund des Leichtbaupotentials werden in vielen Industriezweigen vermehrt Kunststoffe eingesetzt. Dabei wird zwischen Materialien unterschieden, deren Einsatz zeitlich begrenzt anzusehen ist (Standardkunststoffe) und solchen, die für einen langfristigen Einsatz vorgesehen sind (technische und Hochleistungskunststoffe). Vor allem in der Automobilindustrie müssen Kunststoffbauteile langfristig ausgelegt werden, um eine hohe Bauteilsicherheit zu gewährleisten, weshalb für thermisch und mechanisch hochbelastete Bereiche vor allem wärmestabilisierte technische Kunststoffe und Hochleistungskunststoffe wie zum Beispiel Polyphthalamid oder Polyphenylensulfid eingesetzt werden. Aufgrund von zunehmender Bauteilkomplexität und der Forderung nach Funktionsintegrationen in Kunststoffbauteile müssen urformend hergestellte Bauteile oftmals geschweißt werden. Die hohen Schmelztemperaturen der hochtemperaturbeständigen Kunststoffe wirken sich bei thermischer Belastung positiv auf die Lebensdauer des Bauteils aus, beim Schweißprozess sind diese jedoch oftmals ein Hindernis. In der industriellen Anwendung kommt es deshalb oftmals zu Problemen in der Serienfertigung bzw. der Serienschweißung von hochtemperaturbeständigen Kunststoffen.
In dem AiF-IGF-Vorhaben „Schweißnahtkennwerte für die lebensdaueroptimierte Bauteilauslegung von hochtemperaturbeständigen Kunststoffen“ (IGF-Nr.: 20.984 N) wurden aus diesem Grund unterschiedliche wärmestabilisierte technische Kunststoffe und verschiedene Hochleistungskunststoffe hinsichtlich der Schweißeignung untersucht. Im Rahmen der Untersuchungen wurden optimale Schweißparameter identifiziert und die resultierenden Verbindungen langfristigen Prüfungen unterzogen. Auf Basis dieser Untersuchungen kann ein Lebensdauermodell generiert werden, mit dem sich Schweißnähte aus hochtemperaturbeständigen Kunststoffen mit Hilfe einer zeitraffenden Prüfung langfristig auslegen lassen.
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