Enheden binder metal og plastik på få sekunder

Forskere ved Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology IWS i Dresden har udviklet en samlingspistol, der skaber en forbindelse mellem metal og termoplastiske materialer på få sekunder. Denne pistol er af et modulært design og kan nemt integreres i produktionsprocessen, for eksempel ved montering på en robotarm i stedet for en punktsvejsepistol. Ved forpremieren op til Hannover-messen den 24. januar, 2019 på messeområdet i Hal 19, videnskabsmand Annett Klotzbach vil demonstrere fordelene ved sammenføjningspistolen.

Den HeatPressCool-integrative proces HPCI

Sammenkoblingen af ​​plast og metaller udgør en udfordring, på grund af de to materialers forskellige fysiske egenskaber. Alle konventionelle sammenføjningsmuligheder, såsom bindinger ved hjælp af klæbemidler eller nitter har deres ulemper:klæbemidler har brug for tid til at hærde, hvilket forsinker den videre behandling. Plast kan let blive beskadiget under nitning. Desuden, både klæbende limning og nitning kræver yderligere materialer, hvilket øger produktionsomkostningerne.

Den HeatPressCool-integrative proces, udviklet på Fraunhofer IWS Dresden, er integreret i sammenføjningspistolen, hvilket muliggør direkte og præcis binding mellem metal- og plastkomponenter på få sekunder. Under denne proces, de to materialer presses sammen, og metallet ved bindingspunktet udsættes for målrettet induktiv varme. Dette får det termoplastiske materiale til delvist at smelte, som igen direkte danner en fast binding med metallet, efterhånden som plastikken størkner.

Mere stabil forbindelse ved forbehandling af metallet

Fraunhofer IWS-forskerne forbehandler metallet med lasere for at optimere vedhæftningen mellem metal og plast for at skabe forankringsstrukturer.

"Det særlige ved denne proces er, at vi bruger laserablation til at bore relativt dybt ind i metallet, til en dybde på op til hundrede mikrometer, hvor plastikken kan trænge ind og derefter køle ned, kontrakt og danner en sikker pasform i denne struktur. Dette genererer et meget stabilt bånd", siger Annett Klotzbach.

Nem påføring i gennemprøvet systemteknologi

For at integrere sammenføjningspistolen i den eksisterende systemteknologi i fremstillingsoperationer, det giver en modulær struktur. Det kan, for eksempel, monteres på en robotarm i stedet for en punktsvejsepistol. Sammenføjningspistolen kan anvendes overalt, hvor metal og plastik skal limes præcist, for eksempel i karrosserikonstruktioner i bilindustrien eller til paneler af rustfrit stål i køleskabe eller opvaskemaskiner.