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BASF patentiert neues Warmgasschweißverfahren  Thermoplaste effizienter schweißen

Quelle: Pressemitteilung 2 min Lesedauer

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BASF SE

BASF hat ein neues Warmgasschweißverfahren für thermoplastische Bauteile patentieren lassen. Die Technik verkürzt die Schweißzeiten bei Werkstoffen wie PPA und sorgt für homogene Schweißnähte. Verarbeiter profitieren von einer höheren Prozesssicherheit sowie einem sinkenden Energie- und Wartungsaufwand.

PPA-Einzelteile werden häufig mittels Warmgasschweißen zu Bauteilen mit komplexen Geometrien zusammengefügt.(Bild: BASF)
PPA-Einzelteile werden häufig mittels Warmgasschweißen zu Bauteilen mit komplexen Geometrien zusammengefügt.
(Bild: BASF)

BASF hat eine patentierte Lösung für das Fügen von thermoplastischen Bauteilen entwickelt, die herkömmliche Warmgasschweißprozesse optimiert. Im Mittelpunkt steht eine spezielle Werkzeugauslegung, die das heiße Prozessgas über kanalartige Strukturen entlang der Schweißstege führt, anstatt es punktuell aus einzelnen Düsen zu blasen. Diese gezielte Gasführung verteilt die Wärme gleichmäßig und minimiert thermische Verluste im Prozess. Dadurch plastifizieren die Schweißstege homogener, ohne dass Anwender hohe Gastemperaturen oder sehr geringe Düsenabstände einstellen müssen. 

Aufheizzeit sinkt auf zehn Sekunden

„Versuche an PPA-Probekörpern haben gezeigt, dass sich mit dem patentierten Verfahren bereits nach sehr kurzen Aufheizzeiten von rund zehn Sekunden belastbare Schweißverbindungen herstellen lassen", sagt Stefan Mochev, Teamleiter Materials & Parts Testing bei BASF. Bei konventionellen Warmgasschweißtechnologien reicht diese kurze Zeitspanne oft überhaupt nicht aus, um eine stabile Verbindung aufzubauen.

Das Verfahren erzielt gleichzeitig hohe Schweißnahtfestigkeiten, was den Einsatz für funktionsintegrierte Bauteile mit hohen mechanischen Anforderungen begünstigt. Zudem lässt sich in der kurzen Zeit eine größere Schmelzschichtdicke realisieren. Dieser zusätzliche Spielraum hilft Verarbeitern dabei, den materialspezifischen Bauteilverzug bei großformatigen oder komplexen Komponenten auszugleichen. 

Weniger Wartungsaufwand und geringerer Gasverbrauch

Neben der Zeitersparnis bietet die Neuentwicklung wirtschaftliche Vorteile durch niedrigere Prozesstemperaturen, die den Verbrauch von Energie und Inertgas reduzieren. Da die Konstruktion einen größeren Abstand zwischen den Gasdüsen und den Schweißstegen erlaubt, blockiert aufgeschmolzenes Material die Düsen praktisch nicht mehr. Das senkt das Risiko von Betriebsunterbrechungen, erhöht die allgemeine Prozesssicherheit und verringert den laufenden Wartungsaufwand in der Produktion.

Besonders vorteilhaft erweist sich das Verfahren für Ultramid Advanced (Polyphthalamid, PPA). Diese Werkstoffklasse ist aufgrund ihrer thermischen, chemischen und hydrolytischen Beständigkeit ein zentraler Baustein für Anwendungen in der Elektromobilität sowie in Brennstoffzellensystemen.

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