Mit Strahlung Kunststoffe verbinden

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Kein Kleben oder Schweißen: Mithilfe von VUV-Strahlung forscht das SKZ daran, gleich- und verschiedenartige polymere Materialien miteinander zu verbinden.

Mittels Strahlung transparente Kunststoffe verbinden? Das SKZ will das ermöglichen. Im Rahmen eines Forschungsprojekts kommt hierfür sogenannte vakuumultraviolette Strahlung (VUV) zum Einsatz.

Verbinden, ohne Kompromisse bei der Transparenz

Etablierte Fügeverfahren, wie etwa Kleben oder beispielsweise Schweißen stoßen bei Anwendungen, bei denen hohe Anforderungen an die optischen Eigenschaften gestellt werden, schnell an ihre Grenzen. Denn: Ist ein Höchstmaß an Transparenz oder ein definierter Brechungsindex gefragt, können Klebstoffe, mechanische Verbindungselemente oder auch Schweißwulste diesen Anforderungen nicht gerecht werden.

Vor diesem Hintergrund verfolgt das SKZ einen anderen Weg, wie Christian Eck, Wissenschaftler am SKZ, erläutert: „Mithilfe sogenannter vakuumultravioletter Strahlung (VUV) soll es künftig möglich sein, gleich- und verschiedenartige polymere Materialien miteinander zu verbinden – ohne Klebstoff oder thermisch induzierte Gefügeänderungen“.

Ziel ist eine industrie- und seriennahe Reife des Verfahrens

Das SKZ setzt den Fokus seiner Forschungsarbeiten zunächst auf die gezielte Reinigung, Aktivierung und chemische Modifikation der Kunststoffoberflächen. Erst im Nachgang soll der eigentliche Fügeprozess entwickelt werden. Dabei werden etwa der Abstand zwischen den VUV-Strahlern und den Fügeteilen, die Temperaturführung sowie der Fügedruckaufbau und die Haltekraft untersucht. Mit seiner Forschung möchte das SKZ aufzeigen, dass es möglich ist, gleich- und verschiedenartige Materialien mittels VUV-Strahlung industrie- und seriennah zu fügen.

Das Anwendungsspektrum für dieses Verfahren ist dabei vielfältig: Interessant wird es laut den Forschern, wenn optische Komponenten wie Linsensysteme oder Achromate klebstofffrei fixiert werden müssen.

Projekt läuft über zwei Jahre

Das Forschungsprojekt mit dem Förderkennzeichen 20525 N wird über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AIF) über das Programm zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Das Projekt läuft seit 01.12.2019 und ist für zwei Jahre angesetzt. Das SKZ lädt alle Interessenten dazu ein, dem projektbegleitenden Ausschuss kostenfrei beizutreten und den Projektverlauf mitzugestalten.

db

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