Kunststoffschweißen von Thermoplasten

Thermoplast lässt sich schweißen, weil das Material bei Erwärmung weich wird und zusammenschmilzt, wenn zwei Flächen unter Druck in Kontakt gebracht werden und danach abkühlen. Das unterscheidet Thermoplast vom Duroplast, der sich nicht schweißen lässt. Häufige Materialien sind PE (Polyethylen), PP (Polypropylen) und PVC, die für Rohre, Platten, Behälter und Membranen verwendet werden.

Man kann nur Kunststofftypen schweißen, die zusammenpassen — PE wird mit PE verschweißt, PP mit PP. Werden die Materialien verwechselt, wird die Verbindung schwach oder bindet gar nicht. Deshalb wird das Material vor der Arbeit identifiziert und die Schweißparameter werden auf den konkreten Kunststoff abgestimmt, weil Schmelztemperatur und Verhalten von Typ zu Typ verschieden sind.

Beim Warmgasschweißen wird erwärmte Luft gegen die Fuge und einen Zusatzdraht aus demselben Material geblasen, der in die erweichte Fuge gedrückt wird. Die Methode wird viel zum Abdichten von Membranen, für Folienverbindungen und für kleinere Plattenarbeiten verwendet und erfordert ein stabiles Zusammenspiel von Temperatur, Luftgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit und Druck.

Beim Heizelement-Stumpfschweißen werden die Rohrenden an einem heißen Spiegel (einer Heizplatte) erwärmt, anschließend wird der Spiegel entfernt und die Enden werden zusammengepresst und unter Druck gehalten, während die Verbindung abkühlt. Das Verfahren wird für PE- und PP-Rohre eingesetzt und ergibt eine feste, homogene Verbindung, wenn die Enden sauber, plan und korrekt ausgerichtet sind.

Beim Extrusionsschweißen wird geschmolzener Zusatzwerkstoff aus einem Extruder zugeführt; es wird für kräftigere Plattenverbindungen und Behälter verwendet. Die Elektrofusion nutzt Fittings mit eingebauten Widerstandsdrähten: wird Strom angelegt, erwärmen die Drähte den Kunststoff, sodass Fitting und Rohr miteinander verschmelzen. Die Elektrofusion ist bei PE-Rohren verbreitet, weil das Verfahren verhältnismäßig unempfindlich gegen Schmutz ist und gleichmäßige Verbindungen ergibt.

Unabhängig von der Methode sind saubere, trockene und richtig vorbereitete Flächen entscheidend. PE-Rohre werden vor der Elektroschweißung typischerweise an der Oberfläche geschabt, um die Oxidschicht zu entfernen. Nach dem Schweißen wird die Verbindung visuell beurteilt, und je nach Aufgabe kann eine Dichtheitsprüfung durchgeführt werden. Schweißparameter und Ablauf werden oft dokumentiert, besonders bei Rohrleitungen.