Zur Einheit verschmolzen

Das Verfahren an sich ist bewährt: Das von der MultiMaterial-Welding AG entwickelte LiteWWeight™-Verfahren stammt ursprünglich aus der Holzverarbeitungs- (z. B. Möbelfertigung) und der Medizinaltechnik. In einer weiterentwickelten Form wird das Verfahren nun auf den Bereich Mobilität und Transport übertragen. Dank erfolgreicher Zusammenarbeit des Entwickler-Unternehmen MultiMaterial-Welding mit dem Institut für Kunststofftechnik FHNW wurde die neue Technologie zur Anwendungsreife geführt.

Ultraschall verbindet

Im Gegensatz zu anderen Insert-Verfahren kommt LiteWWeight™ ohne vorgelagerten Bohrvorgang aus. Stattdessen werden thermoplastische Elemente mittels Ultraschallenergie in ein zu fügendes Material/Substrat (vor allem Leichtbaumaterialien und Sandwich-Paneele) getrieben. Bei diesem Vorgang wird Reibung erzeugt und das Schweisselement partiell aufgeschmolzen: Das Element beginnt teilweise zu fliessen und verbindet sich mit dem Material, sodass ein Formschluss erzeugt wird.

So können unterschiedliche Materialien zusammengefügt werden – eine schnelle Verbindungs-Alternative zu traditionellen Methoden wie Nieten, Schrauben oder Kleben. Ein weiterer Vorteil ist die im Vergleich deutlich kürzere Prozesszeit, die zu einer effizienteren Inline-Verarbeitung führt. Der gesamte Fügeprozess dauert weniger als eine Sekunde. Auch Abkühlphasen oder Aushärtezeiten müssen nicht beachtet werden, jede einzelne Verbindung ist unmittelbar nach Freigabe der Verbindungsstelle belastbar.

Bewährte Technologie mit grossem Potenzial

Das Konzept ist vor allem für Anwendungen geeignet, bei denen im Materialinneren poröse Strukturen bestehen. So zum Beispiel beim menschlichen Knochen, insbesondere beim Setzen von Implantaten (BoneWelding®). Eingesetzt wird die Technologie aber auch in der Möbelindustrie, etwa von IKEA. Sehr viel Potenzial bringt die Automobil- und Luftfahrtindustrie mit, da sich hier der Trend zu Leichtbaumaterialien und Multi-Material-Konstruktionen immer weiter beschleunigt. Genau in diesem Bereich arbeitet die Firma MM-Welding mit dem Institut für Kunststofftechnik der Fachhochschule Nordwestschweiz zusammen, woraus bereits erste Anwendungen für die Industrie entstanden. So etwa Verbindungselemente für einen Leichtbau-Kofferraum-Ladeboden, hinter dem das Reserverad verstaut werden kann.