Infos und Tipps zum Schweißen von Kunststoff
Das Verschweißen ist ein gängiges Verfahren, um Kunststoffe zu fügen. Es wird vor allem dann angewendet, wenn ein Verkleben nicht sicherstellt, dass die Verbindung ausreichend fest und dauerhaft wird. Das betrifft insbesondere sehr oft eingesetzte, aber schwer zu verklebende Kunststoffe wie Polyethylen oder Polypropylen.
Allerdings müssen beim Verschweißen von Kunststoffen ein paar Dinge beachtet werden. Denn obwohl das Kunststoffschweißen weit verbreitet ist, unterscheidet es sich deutlich vom klassischen Metallschweißen.
Die große Gemeinsamkeit besteht aber darin, dass beide Schweißmethoden für eine optimale Schweißnaht die richtige Ausstattung, Fachwissen und Übung erfordern.
Wir haben Infos und Tipps zum Schweißen von Kunststoff zusammengestellt!:
Inhalt
Die Ausrüstung beim Schweißen von Kunststoff
Für das Schweißen von Kunststoff gibt es unterschiedliche Schweißgeräte in verschiedenen Preisklassen. Eine gute Wahl ist ein Heißluft-Fächel-Schweißgerät. Es ermöglicht solide Schweißnähte in einer guten Qualität und ist mit einem Preis ab etwa 300 Euro vergleichsweise kostengünstig in der Anschaffung.
Schweißfachbetriebe arbeiten üblicherweise mit einem Extrusionshandgerät. Auch als Handextruder bezeichnet, führt so ein Schweißgerät zu einer deutlich höheren Schweißgeschwindigkeit.
Allerdings müssen in ein Extrusionshandgerät mindestens 5.000 Euro investiert werden. Die Anschaffung lohnt sich deshalb nur dann, wenn regelmäßig viele hundert Meter Schweißnähte geschweißt werden.
Bei sehr einfachen Reparaturen genügt unter Umständen auch ein simpler Lötkolben oder ein Heißluftföhn.
Ordentliche und qualitativ hochwertige Schweißnähte erfordern aber ein Schweißgerät und sobald gelegentliche Schweißarbeiten an Kunststoffen anfallen, rentiert sich ein Heißluft-Fächel-Schweißgerät.
Der Schweißdraht
Neben dem Schweißgerät wird ein Schweißdraht als Zusatzwerkstoff benötigt. Wichtig hier ist, dass der Schweißdraht aus dem gleichen Kunststoff besteht wie die Bauteile, die verschweißt werden sollen.
Sollen zum Beispiel Platten oder Rohre aus Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid oder ABS gefügt werden, muss auch der Schweißdraht aus dem jeweiligen Kunststoff gefertigt sein.
Im Fachhandel sind entsprechende Schweißdrähte für alle Kunststoffe, die verschweißt werden können, erhältlich.
Welche Stärke der Schweißdraht haben sollte, richtet sich nach der geplanten Schweißnaht. Bei zum Beispiel zwei Millimeter starken Kunststoffplatten sollte ein zwei bis drei Millimeter starker Schweißdraht locker ausreichen.
Sind die Kunststoffteile hingegen dicker, sollte auch der eingesetzte Schweißdraht vier bis fünf Millimeter stark sein.
Kunststoffe richtig verschweißen
Grundsätzlich können nur sortengleiche Kunststoffe miteinander verschweißt werden. Es ist also möglich, zum Beispiel Polystyrol mit Polystyrol oder ABS mit ABS durch Schweißen zu fügen. Das gilt für alle Kunststoffe, die anstelle eines Verklebens geschweißt werden können.
Unterschiedliche Kunststoffe hingegen lassen sich nicht miteinander verschweißen. Ein Bauteil aus beispielsweise Polystyrol kann also nicht mit einem Bauteil aus ABS verschweißt werden.
Das liegt daran, dass Kunststoffe chemisch unterschiedlich zusammengesetzt sind. Das Verschweißen ändert nichts an der chemischen Zusammensetzung, weshalb keine dauerhafte Verbindung entstehen kann.
Die Oberflächen vorbehandeln
Auf der Kunststoffoberfläche ist eine Oxidschicht vorhanden, die sich sehr nachteilig auf die Qualität der Schweißnaht auswirken kann. Vor dem Verschweißen sollte die Oxidschicht deshalb immer entfernt werden.
Das gilt sowohl für die Kunststoffteile, die verschweißt werden sollen, als auch für den Schweißdraht.
Um die Oxidschicht zu entfernen, werden die Oberflächen abgezogen. Das funktioniert entweder mit einem Entgrater oder einem Cuttermesser.
Eine ausreichende Erwärmung sicherstellen
Beim Schweißen ist wichtig, darauf zu achten, dass sowohl der Schweißdraht als auch die beiden Kunststoffoberflächen ausreichend stark erwärmt werden. Eine dauerhafte und sichere Schweißnaht setzt eine Schmelzung der Oberflächen voraus.
Werden die Komponenten zu wenig erwärmt, sind die Oberflächen nicht weich genug, um sich dauerhaft zu verbinden.
Manchmal ist es notwendig, mehrere Schweißnähte übereinander auszuführen. Das ist zum Beispiel bei sehr dicken Kunststoffplatten der Fall, die nahtlos miteinander verschweißt werden sollen.
Hier empfiehlt es sich, eine Schweißnaht zuerst vollständig abkühlen zu lassen, bevor eine weitere Schweißnaht darüber angelegt wird.
Schweißnähte, die überstehen oder überquellen, können später mit dem Cuttermesser abgeschnitten oder mit einem Schleifblock abgeschliffen werden, um eine ebene und bündige Fläche zu erzielen.
Die Temperaturen beim Schweißen von Kunststoff
Wie schon erwähnt, ist beim Verschweißen von Kunststoffen die richtige Temperatur wichtig, um eine ausreichende Erwärmung und eine sichere, dauerhafte Verbindung zu erzielen. Je nach Kunststoff unterscheiden sich die Parameter voneinander.
Zu den gängigsten polymeren Werkstoffen gehören aber diese:
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ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) sollte bei einer Lufttemperatur im Bereich zwischen 270 °C und 310 °C verschweißt werden.
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PE (Polyethylen) lässt sich mit herkömmlichen Klebstoffen nicht ohne Weiteres verbinden. Aus diesem Grund ist es üblich, den Kunststoff zu schweißen, was wiederum sehr gut und einfach möglich ist. Die Lufttemperatur sollte bei 220 °C und 280 °C liegen.
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PP (Polypropylen) hat große Ähnlichkeiten zu PE. Auch dieser Kunststoff lässt sich schlecht kleben, aber gut schweißen. Beim Verschweißen spielen die Höhe der Temperatur und die Dauer der Erwärmung eine sehr wichtige Rolle. Denn PP verbrennt vergleichsweise schnell und das verbrannte Material verschlechtert die Qualität der Schweißnaht. Der richtige Bereich der Lufttemperatur beim Schweißen von PP liegt bei 230 °C bis 280 °C.
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PS (Polystyrol) wird bei 270 °C bis 310 °C geschweißt.
PVC (Polyvinylchlorid) macht es wie PP notwendig, gut auf die Temperaturhöhe und die Dauer der Erwärmung zu achten. PVC verbrennt recht schnell und bildet dabei Salzsäure, die stark stechend wirkt, wenn sie eingeatmet wird.
Hinzu kommt, dass die verbrannte Oberfläche nicht nur die Qualität der Schweißnaht mindert, sondern durch die dunkelbraune bis schwarze Färbung auch die Optik stark beeinträchtigt.
PVC sollte bei einer Lufttemperatur zwischen 250 °C und 280 °C geschweißt werden.
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