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Heat-Press-Cool-Integrativ-Verfahren Fügezange verpresst Metall und Kunststoff

| Redakteur: Dorothee Quitter

Am Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS wurde eine Fügezange entwickelt, mit der eine Verbindung zwischen Metall und Thermoplast innerhalb von Sekunden hergestellt werden kann.

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Die Fügezange verbindet Metall und Kunststoff in Sekunden und lässt sich beispielsweise anstelle einer Punktschweißzange an einem Roboterarm montieren.
Die Fügezange verbindet Metall und Kunststoff in Sekunden und lässt sich beispielsweise anstelle einer Punktschweißzange an einem Roboterarm montieren.
(Bild: Fraunhofer IWS)

Kunststoffe und Metall zu verbinden ist wegen der unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften der beiden Materialien eine Herausforderung. Alle üblichen Verbindungsmöglichkeiten wie beispielsweise Kleben oder Nieten haben ihre Nachteile: Klebstoff braucht einige Zeit zum Aushärten, beim Nieten können Kunststoffe leicht beschädigt werden. Mit dem in der Fügezange integrierten Heat-Press-Cool-Integrativ-Verfahren, das am Fraunhofer IWS entwickelt wurde, lässt sich innerhalb von Sekunden eine punktuelle Verbindung zwischen Metall und Kunststoff herstellen.

Dabei werden die beiden Materialien miteinander verpresst und das Metall an der Fügestelle mit induktiver Wärme punktuell erhitzt. Es schmilzt der Thermoplast partiell, und unmittelbar beim Erstarren bildet sich ein fester Verbund mit dem Metall. Um die Verbindung aus Metall und Kunststoff stabiler zu gestalten, behandeln die Fraunhofer-Forscherinnen und -Forscher das Metall mit Lasern vor, sodass Verankerungsstrukturen entstehen. Um die Fügezange im Produktionsbetrieb in die vorhandene Anlagentechnik zu integrieren, ist sie modular aufgebaut. So kann sie beispielsweise anstelle einer Punktschweißzange an einem Roboterarm montiert werden. Die Fügezange kann überall dort zum Einsatz kommen, wo Metall und Kunststoff punktuell verbunden werden sollen, beispielweise beim Karosseriebau in der Automobilindustrie oder auch bei Edelstahlblenden an Kühlschränken oder Geschirrspülern. (qui)

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