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| 27.02.2017, 05:58 Uhr | Lesedauer: ca. 2 Minuten |
  
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SKZ: Neue Erkenntnisse zum Ermüdungsverhalten von ultraschallgeschweißten Kunststoffverbindungen
 Gegenüberstellung der Kurzzeit-Zug- und dynamischen Langzeit-Zug-Schweißfaktoren bei optimalen Schweißparametern von PC und PA66 - (Bilder: SKZ). In dem Forschungsprojekt werden nach Variation verschiedener Schweißparameter die statischen Kurzzeiteigenschaften den dynamischen Langzeiteigenschaften gegenübergestellt. Die maßgebliche Fragestellung bei diesem Projekt lautet: Muss mit einer weiteren Reduzierung der Festigkeit durch die Ultraschallschweißverbindung bei einer dynamischen Belastung gerechnet werden? Anzeige Die angestrebten Forschungsergebnisse ermöglichen dabei laut SKZ erstmals die Berücksichtigung von praxisrelevanten dynamischen Belastungen im Lebenszyklus von ultraschallgeschweißten Kunststoffbauteilen. 
Für das Projekt werden für das Ultraschallschweißen typische Materialien untersucht, wie z.B. Polycarbonat (PC) für den Medizinbereich sowie Polyamid 6.6 (PA66) für den Automotivebereich. Es erfolgt eine direkte Gegenüberstellung der Grundmaterialfestigkeiten und Schweißnahtfestigkeiten. Durch einen in einer DVS-Richtlinie (Deutscher Verband für Schweißen und verwandte Verfahren e.V.) definierten Prüfkörper wurden statische Kurzzeit- und dynamische Langzeit-Schweißfaktoren berechnet und die Bruchmechanismen beurteilt.   Mikroskopische Aufnahme des Bruchverhaltens in der Schweißnaht von PC bei statischer Kurzzeitbelastung (Sprödbruch, oben) und dynamischer Langzeitbelastung (Duktilbruch, unten). Diese Erkenntnis stellt derzeit die Kernaussage des Projektes dar. Demnach müssen Anwender bei den untersuchten Materialien nicht mit einer wesentlichen Wechselwirkung zwischen Belastungsart und dem Schweißprozess rechnen, welche zur zusätzlichen Reduzierung der Festigkeit führt. Eine Auslegung der Lebensdauer von Bauteilen kann somit anhand von Abminderungsfaktoren (belastungsabhängig) des Grundmaterials mit dem entsprechenden Kurzzeit-Zug-Schweißfaktor erfolgen. Im letzten Projektabschnitt wird Polyamid 6.6 mit Glasfaserverstärkung (PA66 GF30) sowie eine Kombination von PA66 GF30 und PA66 unverstärkt geschweißt. Des Weiteren werden an optimal gewählten Schweißparametern die Dauerfestigkeiten der Schweißverbindungen in Wöhlerversuchen für alle betrachteten Materialen ermittelt, um den zeitlichen Verlauf der Festigkeitsreduzierung betrachten zu können. Das Projekt endet Ende im Juli 2017. Danach will sich das SKZ mit einer vergleichbaren Fragestellung in einem Folgeprojekt beschäftigen, wobei es um dynamische Langzeiteigenschaften von Laserschweißverbindungen geht. Interessierte Unternehmen sind herzlich eingeladen, als Mitglieder im projektbegleitenden Ausschuss mitzuwirken, die Forschungsarbeiten in dem Projekt mitzugestalten sowie über die aktuellen Ergebnisse informiert zu werden. Weitere Informationen: www.skz.de |
SKZ - Das Kunststoff-Zentrum, Würzburg
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