Heraeus Noblelight: Transportbehälter aus HDPE zuverlässig mit Infrarot-Strahlern verschweißen

Kurzwellige Infrarot-Strahler von Heraeus Noblelight GmbH (www.heraeus-noblelight.com) helfen in einer Spezialanlage der britischen Firma Robot Units, Tafeln aus HDPE zu einer Box zu verschweißen. Aus spritzgegossenen Kunststofftafeln entstehen so komplexe Transportbehälter, schnell und in einem automatisierten Prozess. Die eingesetzten Infrarot-Strahler übertragen Wärme kontaktfrei und lassen sich in programmierten Zeittakten verwenden. Das schont das Material, verbessert die Qualität des Endproduktes und spart so letzten Endes Kosten. Heraeus Noblelight präsentiert diese Infrarot-Strahler auf der K 2007.

Aus dem thermoplastischen Kunststoff HDPE werden durch Spritzguss Tafeln hergestellt. Diese Tafeln sind bereits mit allen Befestigungslaschen, Löchern und Schlitzen versehen, die später benötigt werden, um das Endprodukt zu formen, eine neue leichte Transportbox. Die Boxen werden, mit Rädern versehen, eingesetzt für größere Lieferungen von Waren zu Supermärkten oder für den Wäschetransport innerhalb von Krankenhäusern.

Die Firma Robot Units in Großbritannien konstruiert und fertigt modulare Spezialanlagen, die aus flachen Kunststoff-Tafeln komplexe Behälter zusammenfügen. Eine große Herausforderung bei diesem Prozess sind die Laschen und Löcher, die alle unterschiedlich sind in Dicke, Geometrie und Färbung. Der Einsatz konventioneller Schweißmethoden, wie heiße Kontaktplatten, war ausgeschlossen, denn diese würden die Oberfläche aus HDPE versengen. Versuche zeigten jedoch, dass durch kurzwellige Infrarot-Strahler eine gute Verschweißung erreicht werden konnte. Die Verbindung war sogar stärker war als das Ausgangsmaterial und vor allem gab es keine Verbrennungsschäden am Material. In der neu entwickelten Anlage werden die Platten zuerst befestigt, bevor die kurzwelligen Strahler in einer individuell programmierten Sequenz angeschaltet werden. Dadurch wird sicher gestellt, dass die Wärme genau zur Geometrie, Dicke und Farbe des jeweiligen Kunststoffteils passt. Die Wärme soll nur da einwirken, wo später die Teile verbunden werden müssen.

Infrarot-Strahlung schmelzt in wenigen Sekunden gezielt die Oberfläche des Kunststoffs an und die Tafeln werden dann durch ein pneumatisches Fügewerkzeug gefaltet. Dadurch werden die gezielt erwärmten Verbindungspunkte miteinander verschweißt. Anschließend flutet kalte Luft die Anlage, die Befestigung wird gelöst und die Box kann aus der Anlage entnommen werden. Die Zykluszeiten betragen zwischen 15 und 45 Sekunden, je nach Art der geladenen Teile.

Infrarot-Strahlung wird kontaktfrei übertragen und erzeugt Wärme direkt im Produkt. Damit ist sie herkömmlichen Methoden, wie etwa der Erwärmung durch Kontaktplatten, überlegen. Anders als beim Schweißen mit Kontaktwärme bleibt kein heißer Kunststoff an der Wärmequelle hängen. Dadurch können Kunststoffteile mit Infrarot-Wärmesystemen ohne Geruchsbelästigung im Sekundentakt und jederzeit reproduzierbar verschweißt werden. Zeitraubende Reinigungsprozeduren entfallen.

Kurzwellige Infrarot-Strahler besitzen Reaktionszeiten im Sekundenbereich, so dass sie gut gesteuert werden können. Sie übertragen Wärme schnell und mit hoher Leistung.

Heraeus Noblelight bietet außer den kurzwelligen Strahlern auch Carbon Infrarot-Strahler mit einem Spektrum, das besonders gut zu den Absorptionseigenschaften der Kunststoffe passt. Allen Heraeus Strahlern gemeinsam ist ihre Ausrichtung in Bauform, Größe und Spektrum auf den gewünschten Prozess. So werden auch komplizierte Wärmeschritte reproduzierbar und eine Automatisierung kann eingeführt werden.

Bild: Infrarot-Strahler von Heraeus Noblelight verschweißen Transportboxen aus HDPE zuverlässig, ohne das Material zu beschädigen.

K 2007, Düsseldorf, 24.-31. Oktober 2007, Halle 12, Stand D24

Heraeus Noblelight GmbH, Kleinostheim

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