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58,80 €ISBN 978-3-8191-0725-2Softcover158 pages63 figures216 g21 x 14,8 cmGermanThesis
May 2026
New publication
Theresa Arndt
Prozessverbesserungen beim Kunststoffschweißen: Scale Up-Regeln für das quasisimultane Laserdurchstrahlschweißen und Mindestbauteilsteifigkeit für das ambossfreie Ultraschallschweißen
Diese Dissertation untersucht zwei innovative Ansätze zur Erweiterung der industriellen Anwendbarkeit thermoplastischer Schweißverfahren. Im Fokus steht zunächst das quasisimultane Laserdurchstrahlschweißen, für das eine übertragbare Auslegung von Prozessparametern auf unterschiedliche Bauteilgrößen entwickelt wird. Durch systematische Untersuchungen werden die maßgeblichen Einflussgrößen auf Nahttemperatur und Festigkeit identifiziert und in Form einer Scale-Up-Kennzahl beschrieben. Dadurch wird erstmals eine fundierte Grundlage für eine effiziente Prozessfensterbestimmung geschaffen.
Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf dem ambossfreien Ultraschallschweißen, das insbesondere für einseitig zugängliche Fügeaufgaben von Bedeutung ist. Zur Bewertung der Eignung von Bauteilen wird eine dimensionslose Kennzahl entwickelt, die die erforderliche Mindeststeifigkeit des unteren Fügepartners beschreibt. Grundlage hierfür bilden experimentelle Untersuchungen mit einem neu entwickelten modularen Versuchsaufbau sowie analytische Berechnungen.
Die Arbeit leistet damit einen Beitrag zur Übertragung von Schweißprozessen auf reale Bauteilgeometrien und unterstützt die industrielle Umsetzung neuer Fügeverfahren.
Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf dem ambossfreien Ultraschallschweißen, das insbesondere für einseitig zugängliche Fügeaufgaben von Bedeutung ist. Zur Bewertung der Eignung von Bauteilen wird eine dimensionslose Kennzahl entwickelt, die die erforderliche Mindeststeifigkeit des unteren Fügepartners beschreibt. Grundlage hierfür bilden experimentelle Untersuchungen mit einem neu entwickelten modularen Versuchsaufbau sowie analytische Berechnungen.
Die Arbeit leistet damit einen Beitrag zur Übertragung von Schweißprozessen auf reale Bauteilgeometrien und unterstützt die industrielle Umsetzung neuer Fügeverfahren.
Keywords: Kunststoffverarbeitung; Laserdurchstrahlschweißen; Ultaschallschweißen; Kunststofffügen
Schriftenreihe Kunststofftechnik Paderborn
Edited by Prof. D.-Ing. Elmar Moritzer and Prof. Dr.-Ing. Volker Schöppner, Paderborn
Volume 2026,1
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Electronic publication (PDF): 978-3-8191-0667-5
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