Mit Blick auf Leichtbauanwendungen ist der Bedarf an thermoplastischen Strukturbauteilen sowohl
in der Automobil- als auch in der Luftfahrtindustrie in den letzten Jahren deutlich
angestiegen. Das quasi-simultane Laser-Durchstrahlschweißen ist ein etabliertes
Kunststoffschweißverfahren welches jedoch zur Herstellung von tragenden und
sicherheitsrelevanten Bauteilen bislang kaum in Betracht gezogen wird. In der vorliegenden
Arbeit wird die Korrelation zwischen dem Prozessablauf und der Schweißnahtfestigkeit beim
quasi-simultanen Laser-Durchstrahlschweißen von Polyamid 6 (Ultramid B3s) erstmalig untersucht.
Zur Prozessanalyse wird ein 3D-Scanner mit integriertem Pyrometer realisiert und für die
Messaufgabe kalibriert. Es wird gezeigt dass die detektierte Wärmestrahlung dem Kern der
Schweißnaht zuzuordnen ist. Die Kerntemperatur in der quasi-stationären Prozessphase steht in
direkter Korrelation mit der Schweißnahtfestigkeit. Mit steigender Kerntemperatur bzw.
Molekülbeweglichkeit erhöht sich die Wahrscheinlichkeit der Bildung von Molekül-Verschlaufungen
in der Fügeebene. Zur Ermittlung der Kerntemperatur ist sowohl die in dieser Arbeit entwickelte
Temperaturmesstechnik als auch die realisierte numerische Prozesssimulation nutzbar. Die
Erkenntnisse in dieser Arbeit sind für eine festigkeits- und zeitoptimierten Prozessführung des
quasi-simultanen Laser-Durchstrahlschweißens nutzbar.
