Qualitätsgerechtes Heizelementstumpfschweißen dickwandiger Halbzeuge aus Polyethylen

Vorhabenbeschreibung:

Im Rohrleitungs-, Apparate- und Behälterbau stellt das Heizelementstumpfschweißen eines der am häufigsten verwendeten Schweißverfahren für Kunststoffe dar. Dieses Verfahren kann sowohl theoretisch als auch im praktischen Einsatz als das am besten verstandene Kunststoffschweißverfahren bezeichnet werden. Dennoch treten vermehrt Schweißnahtbrüche an Heizelementschweißnähten bei Bauteilen großer Wanddicke, schon bei Kurzzeitbelastung z.T. bei Einbausituationen auf und verdeutlichen dass das Verständnis zwischen Prozessführung und Nahteigenschaften offensichtlich nicht ausreicht, die Übertragung der Grundlagenerkenntnisse zu großen Wanddicken bzw. Fließwegen hin nicht ohne weiteres möglich ist und diese insgesamt einer wissenschaftlichen Neubewertung bedürfen. Die wissenschaftliche Untersuchung der großen Fließ- und Dehngeschwindigkeitsbereiche in Zusammenhang mit der Kühlkinetik, Bildung der Morphologie und dem Eigenspannungszustand stellen das primäre Forschungsziel dar. Nach der Identifizierung der Ursachen mittels mechanischer, thermoanalytischer, optischer und rheologischer Analysemethoden sollte es möglich sein, Schweißparametersätze zu entwickeln und hinreichend zu evaluieren, auch Großrohre und Behälter sicher und belastbar mit dem Heizelementstumpfschweißverfahren zu fügen. Der Transfer der Ergebnisse erfolgt dabei über die entsprechenden Gremien des DVS und Sitzungen des Projektbegleitenden Ausschuss sowie durch Veröffentlichungen in Fachzeitschriften und auf Tagungen, Messen und Konferenzen. Die Ergebnisse werden darüber hinaus bei Industriebesuchen und in Vorlesungen transferiert. Die im Forschungsprojekt erzielten Ergebnisse sollen das sichere HE-Schweißen für Polyethylen bei Wanddicken oberhalb 30 - 40 mm ermöglichen. Der Nutzen für die KMU des Behälter- und Rohrleitungsbaus liegt dabei in der Reduzierung industrieller Schadensfälle, die in der Regel einen erheblichen wirtschaftlichen Schaden und einen Imageverlust des Unternehmens nach sich ziehen