Fügen von Polymeren und Holzwerkstoffen durch Laserschweißen

Das Laserdurchstrahlschweißen ist ein industriell etabliertes Verfahren zum Fügen thermoplastischer Kunststoffe. Die Vorteile liegen unter anderem in der hohen Automatisierbarkeit und Flexibilität, der Vermeidung von Schmelzeaustrieb sowie der Vibrationsfreiheit. Am Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) wurde die Technologie weiterentwickelt, um thermoplastische Polymere mit Holzwerkstoffen verbinden zu können – zum Beispiel im Automobil- oder Möbelbau.

Mit dem Verfahren lassen sich gängige Thermoplaste wie PP, PA und ABS an verschiedene Holzwerkstoffe fügen. Hierzu zählen Faserplatten (MDF, HDF), Spanplatten, aber auch Massivholzplatten. Für den Einsatz im Automobilbereich wurde außerdem die Anbindung an Holzfaser- und Naturfaserverbundwerkstoffplatten untersucht. Je nach Werkstoffpaarung kommt es zur Beteiligung unterschiedlicher Fügemechanismen, an denen auch der Naturthermoplast Lignin, ein wesentlicher Holzbestandteil, beteiligt zu sein scheint.

Auf Klebstoff kann verzichtet werden, wodurch nicht nur Kosten, sondern auch Wartungs- und Reinigungsarbeiten entfallen. Durch Scherzugversuche und Dichtigkeitsprüfungen sind bereits wesentliche Kennwerte der mit dem Verfahren erzielbaren Verbindungen bekannt. Diese liegen mit denen der Konkurrenzverfahren ungefähr gleichauf. Das LZH bietet Interessenten die Übertragung der Technologie auf Realbauteile an. Ebenfalls denkbar ist eine Weiterentwicklung des Verfahrens unter Berücksichtigung kundenspezifischer Werkstoffvorgaben und Randbedingungen.

Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)
Michael Botts
m.botts@lzh.de
www.lzh.de