Was ist HF-Schweißen?

Was ist HF-Schweißen?

Hochfrequenzschweißen (HF) ist das Fügen von Werkstoffen durch Zuführen von HF-Energie in Form eines elektromagnetischen Felds (27,12 MHz) und von Druck auf die zu verbindenden Werkstoffoberflächen.

Ein Generator erzeugt die Energie. Das Werkzeug, mit dem die Energie zugeführt wird, wird als Elektrode bezeichnet. Durch die elektrische Energie beginnen sich die Moleküle im Material zu bewegen, was Wärme erzeugt, die das Material weicher macht und dadurch miteinander verschmilzt. Es wird keine externe Wärme zugeführt. Die Wärme wird stattdessen im Material erzeugt. Nach dem Abkühlen der Schweißfläche unter Aufrechterhalten des Drucks ist das Material verschmolzen und es wurde eine Schweißnaht erzeugt. Die Schweißnaht kann mindestens so stark sein wie das umgebende Material – oder noch stärker.

Vier wichtige Faktoren

Vier wichtige Faktoren, die das endgültige Schweißergebnis beeinflussen, sind Druck, Schweißeffekt, Schweißdauer und Kühldauer. Diese Parameter können auf verschiedene Weise eingestellt und kombiniert werden, um das optimale Schweißergebnis für ein bestimmtes Material zu erzielen.

Materialien

Die beim HF-Schweißen am häufigsten verwendeten Materialien sind PVC (Polyvinylchlorid), auch als Vinyl bezeichnet, und PU (Polyurethan). Das Material kann dick oder dünn, verstärkt oder beschichtet sein. Es kann auch einfarbig, mehrfarbig oder gemustert sein.

Wer nutzt das HF-Schweißen?

Die Kunden von Forsstrom stellen aus diesen Materialien eine Vielzahl von Endprodukten her, unter anderem Planen für Boote und Lastwagen, Persenningen, Zelte, Strukturmaterialien, Poolfolien, Sonnenschutz, Werbeflächen, aufblasbare Produkte, Flüssigkeitstanks, Kinoleinwände, Wasserbetten, Spanndecken, Ventilmembranen und Ölsperren.

Warum also Hochfrequenz (HF) statt anderer Technologien verwenden?

Das HF-Schweißen ist mit Abstand die beste Methode zum Verbinden von PVC- und PU-Materialien. Die Schweißnaht ist im Vergleich zu anderen Technologien, z. B. Heißluft-, Heizkeil- oder Impulsschweißen, wesentlich stärker. Die daraus resultierende Schweißnaht ist zudem luftdicht und wasserdicht.

Vorteile des HF-Schweißens

• Wiederholbare, zuverlässige Technologie
• Stabile, langlebige und gleichmäßige Schweißnähte
• Luft-, gas- und wasserdichte Schweißnähte
• Mehrschichtiges Schweißen
• Umweltfreundlich

Neben HF gibt es weitere Technologien zum Fügen von Werkstoffen, z. B.:

Heißluft

Heißluft ist eine Technologie, bei der heiße Luft durch eine Düse zwischen die Materiallagen geblasen wird. Danach pressen Rollen die vorgeheizten Oberflächen zusammen. 

+ Kann für nicht HF-schweißbare Materialien eingesetzt werden

– es ist schwierig bis unmöglich eine ungenügend geschweißte Naht nachzuschweißen

Heizkeil

Der Heizkeil ist ein Proceß bei dem das Material über eine heiße Oberfläche (Keil) gezogen wird und bei dem Rollen das vorgeheizte Material zusammenpressen.

+ kann für nicht HF-schweißbare Materialien eingesetzt werden

– es ist schwierig bis unmöglich eine ungenügend geschweißte Naht nachzuschweißen

Impuls

Impulsschweißen ist eine Technologie bei der elektrischer Strom durch ein mit Teflon abgedecktes Heizband fließt.

Die Höhe des Stroms erzeugt Wärme, die mechanisch auf den Stoff übertragen wird.

+ kann für nicht HF-schweißbare Materialien eingesetzt werden

– ein negativer Effekt dieser Technologie ist, dass das Heizband an den Enden wärmer ist und Verbrennungen auf empfindlichen Stoffen erzeugen kann.

Ultraschall

Bei Ultraschall wird der Schall über eine ”Sonotrode” (Werkzeug) in das Werkstück eingekoppelt und erzeugt dort Reibung. Die Reibung erzeugt Wärme in den meisten Materialien. Die Wärme muss die erste Schicht durchdringen, um die zweite Schicht zu verbinden.

+ kann für nicht HF-schweißbare Materialien eingesetzt werden
– es ist schwierig mehr als 2 Lagen zu schweißen ohne die Oberfläche des Materials zu beschädigen und Verbrennungen zu erzeugen