Specialisten in Kunststof Lassen

Aeson kenniscentrum voor het verbinden van kunststof

 De voordelen en mogelijkheden van kunststoflassen

Aeson ontwikkelt innovatieve oplossingen voor niet-chemisch verbinden van kunststof en heeft hiertoe uitgebreide kennis van lastechnieken, gereedschappen en productplaatsing. Met een eigen engineeringsafdeling worden voor elke toepassing de juiste gereedschappen en machineonderdelen ontwikkeld.
Naast de levering van standaard lasmachines worden uitgebreide automatisering modules geleverd aan de automatiseerder; deze garanderen een optimaal verloop van het lasproces. In het eigen toepassingslaboratorium kunnen de diverse technieken worden verfijnd. Als laatste onderdeel van de totaaloplossing biedt Aeson de mogelijkheid testproducten en nul-series onder strenge kwaliteitscontrole te lassen.

 

Het proces gaat als volgt:

 

 

 

De mogelijkheden van kunststoflassen

Kunststof lassen omvat een scala aan mogelijkheden om diverse kunststof delen te verbinden. Lassen is, evenals mechanische technieken zoals schroeven en klikken, en chemische methoden zoals lijmen en kitten, een belangrijke verbindingstechniek.

 

Voordelen van kunststoflassen; sterk, sterk en reproduceerbaar

Voordelen van lassen zijn de grote sterkte, de grote reproduceerbaarheid en de korte cyclustijden van de verschillende technieken. Daarnaast zijn er geen toevoegmaterialen. Dat bespaart kosten en montagehandelingen. Het principe van het lassen van kunststoffen berust op de eigenschap van thermoplastische kunststoffen om steeds opnieuw tot smelten gebracht te kunnen worden.
De doelstelling van de verschillende lastechnieken is de kunststof op de te lassen deelnaad opnieuw te smelten en te mengen Het smelten gebeurt door verwarming van de kunststof ter plekke van de deelnaad, waarna moet worden gekoeld.
Het lassen is beperkt tot thermoplastische kunststoffen, thermoharders zijn niet lasbaar. Anders dan bij het lassen van metaal wordt de keuze voor een bepaalde lasmethode vooral bepaald door de vorm van het product en de eisen die worden gesteld aan product en proces. Daarnaast is de materiaalkeuze een belangrijke factor. Verder moeten de investeringskosten en de kosten per product worden meegewogen in de keuze.

 

De invloed van het materiaal

Thermoplastische kunststoffen kunnen worden verdeeld in amorfe en semi-kristallijne kunststoffen. Bij verwarming van semi-kristallijne kunststoffen wordt eerst het glaspunt bereikt. Het product behoudt zijn vorm maar de kristalstructuur wordt vloeibaar. Bij een hogere temperatuur smelt de gehele kunststof. Doordat de warmtecapaciteit van semi-kristallijne kunststoffen groter is, zijn deze relatief goed lasbaar met spiegellassen en heteluchtlassen. Deze technieken hebben namelijk een processtap waarbij de kunststof tussen opwarmen en lassen gedurende een korte periode niet wordt verwarmd. Een nadeel van semi-kristallijne kunststoffen is de e-modulus. De producten absorberen meer trillingen waardoor ze bijvoorbeeld minder geschikt zijn voor ultrasoonlassen met een grotere afstand tussen gereedschap en lasnaad.
Bij het smelten van thermo-plastische kunststof treedt veroudering op. Kunststoffen zijn lasbaar vanaf een bepaalde temperatuur, en hoe hoger de temperatuur, hoe sterker de veroudering. De mate van veroudering varieert per kunststofsoort. De veroudering maakt de las uiteindelijk zwakker doordat gedegradeerd materiaal in de laszone terechtkomt. Het is dus van belang de veroudering te minimaliseren. Een andere eigenschap die invloed heeft op de lasbaarheid is de smeltindex. Deze geeft de vloeibaarheid van de kunststof aan bij een bepaalde temperatuur. Wanneer een kunststof boven het smeltpunt snel vloeibaar wordt, zal de gesmolten kunststof onder druk snel wegvloeien en niet meer bijdragen aan het lasproces. Bij spiegellassen is de smeltindex van belang in verband met de vervuiling van de spiegel.

 

De invloed van het product

De materiaalkeuze is een onderdeel van de productontwikkeling en wordt bepaald door producteigenschappen, spuitgietbaarheid en lasbaarheid. Natuurlijk is ook de maatvoering van het product vastgelegd. Als er variaties mogelijk zijn met betrekking tot de vorm en de materiaalsoort, is het verstandig vroegtijdig de lastechniek te kiezen. Kleine wijzigingen kunnen in het productieproces grote gevolgen hebben.
Voor een aantal lastechnieken is de uitvoering van de deelnaad van de producthelften van belang. Bij ultrasoonlassen moeten er zogenaamde energierichtinggevers worden aangebracht en bij spiegellassen kan een flensconstructie een sterkte opleveren die groter is dan de originele wanddikte.
De plaats waar de twee producthelften zijn gescheiden kan ook invloed hebben op de te kiezen lastechniek. Indien er een grote afstand is tussen gereedschap en lasnaad, valt ultrasoonlassen al snel af.
De keuze van de lastechniek en de materiaalkeuze zijn mede afhankelijk van de grootte van het product en van de lasnaad. Een aantal technieken, zoals heteluchtlassen en spiegellassen, zijn meestal ongeschikt voor kleine producten. Ultrasoonlassen vraagt bij grote producten om een grote investering of is geheel niet mogelijk. Voor specifiek advies kunt u uiteraard contact opnemen met de specialisten van Aeson.

Advies bij de keuze van de lastechniek, productontwerp en automatisering

Voordat een techniek wordt gekozen, moet duidelijk zijn welke eisen worden gesteld aan product en las. Deze eisen kunnen betrekking hebben op:

  • Visuele aspecten zoals: beschadiging, materiaaluittreding, transparantie van de las en homogeniteit van de las of het uitgetreden materiaal
  • Mechanische aspecten zoals: sterkte van de verbinding, water dichtheid van de las, gasdichtheid van de las, de invloed van thermische en mechanische belasting van het product of de productinhoud

 

Invloed van het lasproces op de keuze voor lastechniek

Van belang voor de keuze van de lastechniek zijn ook de (verwachte) eisen die aan het proces worden gesteld.

Het gaat hierbij om:

  • de reproduceerbaarheid van de las
  • de te verwachten procestijd
  • de te verwachten cyclustijd per totale bewerking
  • het aantal producten per tijdseenheid

Vooral bij automatische processen is het totale proces afhankelijk van de langzaamste schakel en het kwalitatief slechtste proces. Wanneer de eisen en specificaties bekend zijn, worden deze naast de verschillende technieken gelegd en kan een keuze worden gemaakt.

Eventueel kunnen de eisen en specificaties worden aangepast aan de gekozen lastechniek.

 

Onderstaand een korte opsomming van de meest gebruikte en beschikbare lastechnieken:

  • Heteluchtlassen
  • Spiegellassen
  • Infraroodlassen
  • Ultrasoonlassen
  • Rotatielassen
  • Vibratielassen
  • Laserlassen