Projekt MLP-X-4

Zielsetzung
Nach dem Erfolg in der Umsetzung des Projektes 4500+ haben wir uns mit dem grundlegenden Aufbau des Rohres beschäftigt. Dabei haben wir festgestellt, dass als tragendes Element der Eigenschaften die Metallschicht im Mittelpunkt der Betrachtung stehen muss. Im Vergleich der Verfahren der Stumpfverschweißung und der Ultraschallverschweißung wurde deutlich, dass beide Verfahren mit der bestehenden Technologie nicht mehr wesentlich verbessert werden können. Aus dieser Erfahrung wurde darüber nachgedacht, wie man die Schweißnaht anders aufbauen könnte um neue Möglichkeiten in der Produktion zu erschließen.

Systemvergleich
In der Ultraschallverschweißung hat sich die hohe Sicherheit durch die große Überlappung der Metallschicht als vorteilhaft gezeigt. Sie sorgt jedoch für eine Verdickung der Schichtstärke im Schweißbereich. Ein Vorteil bleibt die geringe thermische Belastung des Kunststoffes in der Fertigung. Die Stumpfverschweißung zeigt ein homogenes Bild in der Rundung. Bei der Verschweißung kann aber eine Durchschweißung des Materials nicht ganz ausgeschlossen werden, was die Oxidoberfläche des Materials zerstören kann und thermisch in der Produktion besonders zu beachten ist. Die Zerstörung der Oxidoberfläche bietet dem Medium durch die Diffusion eine zusätzliche Angriffsfläche. Weiter besteht durch das Verfahren eine Mindestgrenze der Materialstärke.

Fragestellung und Versuchsaufbau
Aus diesen Ergebnissen resultiert die Frage ob mit der Kombination beider Systeme die jeweiligen Vorteile nutzbar sind. In einem weltweit erstmalig definierten Versuchsaufbau wurde ein Laser eingesetzt, der die überlappenden Schichten verschweißte.

Ergebnisse
Im Versuchsaufbau hat sich gezeigt, dass die Verschweißung der überlappenden Schichten möglich ist. Modifikationen im Aufbau haben dann ergeben, dass sowohl die Steuerung der Laserintensität, als auch die Materialstärke variiert werden kann, so dass sich folgendes Gesamtergebnis darstellen lässt: Die Steuerung der Schweißintensität ist in sehr kleinen Schritten möglich. Das erlaubt die Einstellung der Schweißtiefe in Abhängigkeit zur Materialstärke. Ein Durchschweißen des Materials konnte so verhindert werden, die dem Medium zugewandte Schichtseite wird damit thermisch nicht angegriffen. Die Überlappung erlaubt weiter eine sehr exakte Führung der Schichten, was den Schweißvorgang absolut stabil hält.

Weitere Vorgehensweise
In der Vorserie wird zu untersuchen sein wie sich das Verfahren in der Praxis realisieren lässt.