Vibrationsschweißen von vernetztem Polyethylen

Im Rahmen eines öffentlich geförderten Forschungsprojekts wurde die Eignung des Vibrationsschweißens zum Fügen von vernetztem Polyethylen (PE-X) untersucht. Hierfür wurden lineare Vibrationsschweißversuche an PE-Xc-Platten mit 30% und 60% Vernetzungsgrad sowie Zirkularschweißversuche an PEXa-Rohren mit 80% und an PE-Xc-Rohren mit 60% Vernetzungsgrad durchgeführt. Die hergestellten Verbindungen wurden Kurzzeit- und Zeitstandzugversuchen sowie optischen und analytischen Untersuchungen unterzogen. Nahezu alle Schweißverbindungen weisen Kurzzeitschweißfaktoren von über 0,9 auf. Die Standzeiten der Schweißungen bei Zugbelastung und 85°C Netzmitteltemperatur liegen für die Vernetzungsgrade von 60 und 80% in fast allen Fällen unter 60 h, für den Vernetzungsgrad von 30% mitunter über 60 h. Die analytische Betrachtung der Schweißnähte zeigt, dass beim Schweißprozess ein komplexer Spannungszustand in dem erwärmten und unter Druck erkaltetem PE-X eingefroren wird. Dieser reduziert vermutlich die Standzeit bei statischer Langzeitbelastung.