Ultraschallschweißen bei Glasverbindungen

Kaltes Schweißverfahren minimiert Gefahr von Rissen

Kaiserslautern (pte) (pte007/08.06.1999/07:44) Ultraschall statt heißer Flamme: das Prinzip des sogenannten "kalten" Schweißverfahrens kommt bei Metallen oder Kunststoffen schon lange zum Einsatz - spröde Materialien, so etwa Glas, drohten bei dem Verfahren bisher zu Springen. Eine Vorrichtung, entwickelt an der Universität Kaiserslautern, vermeidet diesen Nachteil und macht dem "sprunghaften" Verhalten jetzt ein Ende. http://www.uni-kl.de/WKK/Deutsch/Forschungsbereiche/Framedefinition_Ultraschall.html

Der Ultraschall versetzt eins der beiden Werkstoffteile, die es zu verbinden gilt, in Schwingungen. Das andere ist unmittelbar daneben fixiert. An der Kontaktstelle der beiden treten durch die Schwingungen hohe Reibungskräfte auf, die bei gleichzeitiger Druckeinwirkung die Bindungskräfte auf atomarer Ebene aktivieren: tief in der Materialstruktur und mit hoher Festigkeit werden die Ausgangsmaterialien miteinander verbunden. Das Schweißen mittels Ultraschall verbraucht wenig Energie, ist sauber und umweltfreundlich.

Unterzieht man spröde Materialien dieser Prozedur, kann es springen, statt sich zu verbinden. Forscher der Kaiserslauterer Arbeitsgruppe Werkstoffkunde konstruierten deshalb eine luftgelagerte Haltevorrichtung, in die das "passive" Werkstück eingespannt wird. Es kann so bei Belastung geringfügig ausweichen, ohne punktuelle Überlastung ist die Druckverteilung gleichmäßiger, und auch bei Glas können die atomaren Bindungskräfte wirksam werden. (wsa, idw)

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