Jak połączyć metal z tworzywami sztucznymi w kilka sekund?

Naukowcy z Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology IWS w Dreźnie opracowali pistolet do łączenia, który w kilka sekund tworzy połączenie metalu z materiałami termoplastycznymi. Urządzenie ma budowę modułową i można go łatwo zintegrować z procesem produkcyjnym, na przykład poprzez zamontowanie go na ramieniu robota zamiast pistoletu do zgrzewania punktowego.

Proces integracji HPP HeatPressCool
Połączenie tworzyw sztucznych i metali stanowi wyzwanie ze względu na różne właściwości fizyczne tych dwóch materiałów. Wszystkie konwencjonalne opcje łączenia, takie jak wiązania za pomocą klejów lub nitów, mają swoje wady: kleje potrzebują czasu do utwardzenia, co opóźnia dalszą obróbkę. Tworzywa sztuczne można łatwo uszkodzić podczas nitowania. Ponadto zarówno klejenie, jak i nitowanie wymaga dodatkowych materiałów, co zwiększa koszty produkcji.

Podczas tego procesu dwa materiały są prasowane razem, a metal w punkcie wiązania jest poddawany ukierunkowanemu ciepłu indukcyjnemu. Powoduje to częściowe stopienie materiału termoplastycznego, co z kolei bezpośrednio tworzy trwałe połączenie z metalem w miarę zestalania się tworzywa sztucznego.

Pistolet do łączenia może być stosowany wszędzie tam, gdzie konieczne jest precyzyjne połączenie metalu i tworzyw sztucznych, na przykład przy procesie konstrukcji nadwozia pojazdu w przemyśle motoryzacyjnym lub w panelach ze stali nierdzewnej w lodówkach lub zmywarkach do naczyń