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Neuer Technologiezweig: WE-Schweißen von Kunststoffen auf innovativer Fertigungsstrecke

Körting hat sich einen neuen Technologiezweig erobert: Das Schweißen von Kunststoffen auf hohem technischen Niveau. Zur Herstellung hochwertiger Schweißverbindungen wird bei der Körting Hannover AG ab sofort das Warmgas-Extrusionsschweißen (WE) mit bürstenlosem Hochfrequenzantrieb angewandt.

„Bislang wurden unsere Kunststoffbauteile von einem externen Unternehmen WE-geschweißt. Dieses Verfahren wollten wir in unsere Fertigung integrieren und gleichzeitig die Qualität verbessern“, berichtet Florian Kortas, der in der Arbeitsvorbereitung der Körting Hannover AG tätig ist und als Schweißtechniker mit der Einführung des Kunststoffschweißens betraut wurde. „Deshalb haben wir diesen für Körting neuen Technologiezweig jetzt selbst in die Hand genommen.“ Hiermit lassen sich Kunststoffbauteile mit großen Wanddicken problemlos dauerhaft verbinden, wie sich an Serienproduktionen wie den von Körting gefertigten Sauerstof-feintragsystemen aus Polypropylen zeigt.

Zunächst wurde ein Feldversuch gestartet, dessen Ziel es war, die aus massivem Polypropylen gefertigten Baugruppen der Körting Sauerstoffeintragsysteme zukünftig durch WE-Schweißen dauerhaft und in Serienproduktion am Standort Hannover zu fertigen. Nach genauer Prüfung der an den Schweißprozess gestellten Anforderungen wurden zwei favorisierte Schweißgeräte ausgewählt und im Betrieb vorgeführt. „Hierbei wurde insbesondere Wert auf eine praxisnahe Erprobung unter reellen Fertigungsbedingungen gelegt“, so Kortas.

Ein Schweißgerät mit bürstenlosem Hochfrequenzantrieb setzte sich bei den Probeschweißungen aufgrund seiner deutlich gesteigerten Leistungsmerkmale im Dauerbetrieb und der optimal justierbaren Betriebsparameter klar gegen das konventionelle WE-Schweißgerät durch.

Beste Leistung in Serienproduktion

Das neue Gerät für die Kunststoffschweißerei wurde nun ausgiebig getestet und justiert, um erste Erfahrungen für die Serienproduktion zu gewinnen und zu dokumentieren. Mit Erfolg. Die Kunststoffschweißerei ging daraufhin direkt mit einem Großauftrag über 90 Sauerstoffeintragsysteme D400 in Serie.

„Der andauernde Prozess stellte eine ideale Anlaufphase für das Schweißgerät, sowie für das Schweißpersonal dar, welches vorab durch die SLV Hannover mittels eines Lehrgangs qualifiziert worden war“, berichtet Kortas. Aufgrund der optimal für den Schweißprozess angepassten Werkzeuge und Betriebsmittel erzielte der Prozess bereits nach kürzester Zeit hervorragende Qualitätsmerkmale, welche im laufenden Betrieb nochmals optimiert werden konnten.

„Hochwertige Schweißnähte!“

„Durch den engagierten Einsatz des Schweißpersonals wurden optisch so hochwertige Nahtgüten erzielt, dass eine mechanische Nacharbeit der Schweißnähte gänzlich entfallen konnte“, erklärt Kortas. Zudem bewirken speziell konstruierte Schweißnahtvorbereitungen mittels Stecksätzen und eigens entwickelte und angefertigte Spannwerkzeuge, dass der ursprünglich notwendige Arbeitsgang des Heftens der Bauteile komplett entfallen kann. Das steigert die Wirtschaftlichkeit des Prozesses zusätzlich enorm.

Seit Projektbeginn wurde die Kunststoffschweißerei nun so weit ausgebaut, dass Sauerstoffeintragsysteme aus ca. zehn unterschiedlichen Baugruppen in einem konstanten und sicher beherrschbaren Prozess gefertigt werden können.

Von Beginn an wurde der gesamte Prozess des Kunststoffschweißens auf optimale Qualität ausgelegt und bietet auch für die Zukunft noch viel Potenzial für den weiteren Ausbau. Die Körting Hannover AG ist inzwischen nach anderthalb Jahren Praxiserfahrung und über tausend geschweißten Baugruppen zu einem kompetenten Kunststoff-Schweißbetrieb herangewachsen. „Mit Stolz können wir sagen, dass mit dem Aufbau der Kunststoffschweißerei ein wichtiger Bestandteil der Wertschöpfungskette, sowie komplexes Know-how und Arbeitsplatzkapazitäten für den Standort Hannover gesichert werden konnten“, resümiert Kortas.

Warmgas-Extrusionsschweißen

Der Schweißprozess ist optimiert auf rotationssymmetrische Bauteilgeometrien.

Schweißbare Grundwerkstoffe

Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polyvinylidenfluorid (PVDF)

Schweißbare Wanddicken

Stumpfnähte (V-Naht):
4 – 15 mm in Einlagentechnik,
> 15 mm in Mehrlagentechnik

Stutzennähte (HV-Naht):
5 – 17 mm (incl. a-Maß) in Einlagentechnik
> 17 mm (excl. a-Maß) in Mehrlagentechnik

Kehlnähte:
6 – 15 mm (a6 – a15)

Schweißbare Durchmesser:
ca. 200 – 1500 mm

Mögliche Nahtgeometrien:
Nahtformen gemäß DVS 2207-4

Mögliche Schweißpositionen:
Der Prozess ist optimiert auf Wannenposition (PA). Theoretisch ist jedoch jede Schweißposition möglich.

Mögliche Bauteilgewichte:
Max. 250 kg

 

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