Im Rahmen dieser Arbeit werden zwei Herausforderungen im Bereich des Schweißens von
Kunststoffen fokussiert und entsprechende Lösungsalternativen betrachtet. Das
Vibrations-schweißen von dreidimensionalen Fügenähten kann eine große Herausforderung
darstel-len da durch die Abweichung der Fügeebene von der Vibrationsebene ein verminderter
Wärmeeintrag erfolgt. Es konnte in diesem Zusammenhang gezeigt werden dass die Gren-zen des
Vibrationsschweißens durch die Kombination aus Infrarotvorwärmung und Vibrati-onsschweißen
erweitert werden können. Für dreidimensionale Bauteilgeometrien sind mit Hilfe des
Vibrationsschweißens mit Infrarotvorwärmung unter bestimmten Bedingungen hochfeste Schweißnähte
realisierbar. Der weitere Fokus dieser Arbeit liegt auf dem mehr-stufigen Schweißen von
hochtemperaturbeständigen Thermoplasten. Da die plastifizierten Fügezonen während der
verfahrenstypischen Umstellphase stark abkühlen und daraus Schweißnähte mit verminderten
Eigenschaften resultieren können stellt dies eine weitere Herausforderung in der
Serienproduktion dar. Im Rahmen der Untersuchungen wurde nach-gewiesen dass durch den Einsatz
des Infrarot- des Warmgasserien- und des Vibrations-schweißens mit Infrarotvorwärmung bei
entsprechender Parameterwahl hochfeste Schweißnähte generiert werden können. Dabei werden die
Langzeiteigenschaften der ge-nerierten Verbindungen jedoch stärker von der Art der
Wärmeeinbringung beeinflusst als die Kurzzeiteigenschaften. Des Weiteren konnte auf Basis der
Kurz- und Langzeitprüfungen ein Lebensdauermodell entwickelt werden mit dem die
Langzeiteigenschaften von ge-schweißten hochtemperaturbeständigen Thermoplasten prognostiziert
werden können.
