Kunststoffschweißen ist ein Herstellungsverfahren, mit dem Kunststoffteile miteinander verbunden werden. Der Prozess funktioniert, indem Teile jedes Stücks erhitzt werden, bis sie weich oder verflüssigt sind. Beim Abkühlen der Kunststoffe entsteht zwischen ihnen eine chemische Verbindung, die die Teile miteinander verschmilzt. Als Klebstoff zwischen den beiden Teilen wird üblicherweise ein thermoplastischer Schweißdraht verwendet.
Für unterschiedliche Zwecke werden verschiedene Verfahren des Kunststoffschweißens eingesetzt. Sie variieren je nach verwendetem Schweißgerät und Schweißzubehör. Auch das Grundmaterial des Kunststoffbauteils beeinflusst das Verfahren zum Kunststoffschweißen. Thermoplaste werden im Allgemeinen wegen ihrer Fähigkeit, wiederholt geschmolzen und wiederverfestigt zu werden, bevorzugt.
Beim Heißgasschweißen wird der Kunststoff mit einem Strahl erhitzter Luft verschweißt. Die heiße Luft erweicht und schmilzt den Kunststoff, damit die Teile verschmelzen. Eine für diese Technik entwickelte Heißluftpistole führt den Luftstrom für eine bessere Präzision. Schweißdrähte, meist aus dem gleichen Material wie die beiden Grundkunststoffe, füllen die Lücke zwischen den Teilen.
Ein Airless-Schweißgerät erwärmt den Schweißdraht durch eine Heizmaschine oder einen Prozess. Dieses Verfahren hilft zu verhindern, dass sich überschüssiges Material von der Stange ansammelt und sich das Grundmaterial verzieht. Airless-Schweißen eignet sich besonders zum Schweißen von Duroplasten. Dies sind Kunststoffe, die bei hoher Hitze nicht so leicht schmelzen.
Licht und Vibration sind zwei Kunststoffschweißtechniken für das Airless-Schweißen. Mit diesen Verfahren können häufig unterschiedliche Werkstoffe verschmolzen werden, die nicht mit Heißgas verschweißt werden können. Sie werden auch zum Schweißen von Teilen verwendet, die normalerweise ihre relative Dünnheit beibehalten müssen. Diese Verfahren umfassen Ultraschall-, Vibrations-, Laser- und thermoplastisches Schweißen.
Beim Ultraschallschweißen werden Schwingungen mit niedriger Amplitude und hoher Frequenz verwendet, um die Teile zu schweißen. Die Vibration erzeugt Wärme, genau wie beim Aneinanderreiben der Hände, die die beiden Teile verbindet. Die Hitze und der Druck des Ultraschallschweißgeräts erzeugen eine schnelle und nahtlose Schweißung zwischen den beiden Teilen. Dies eignet sich für die Herstellung kleiner Komponenten wie Flash-Laufwerke und Halbleiter.
Vibrationsschweißen hat im Vergleich zum Ultraschallschweißen eine höhere Amplitude und eine niedrigere Frequenz. Druck, der auf die Materialien ausgeübt wird, während sie in Schwingung versetzt werden, verursacht zusätzliche Wärme. Die Energiekonzentration auf den Materialoberflächen reduziert unbeabsichtigtes Schmelzen und sorgt für eine stärkere Schweißnaht ohne zusätzliches Gewicht.
Beim Laserschweißen werden die Materialien mit Licht geschmolzen. Beim Laserschweißen sollte ein Material lichtdurchlässig sein, während das andere absorbierend sein sollte. Die beiden Materialien werden unter Druck verbunden. Ein Laserstrahl wird dann von dem durchlässigen Material durch das absorbierende Material geleitet. Dies erzeugt Wärme und erzeugt eine dauerhafte Schweißnaht.
Thermoplastisches Schweißen ist das Gegenteil von Laserschweißen. Bei dieser Technik geht der Laser von einem transparenten Material durch ein farbiges Material, das das Licht einfängt. Das durchlässige Material schmilzt dann in das absorbierende Material, das sie verschmilzt.
Die Anwendungsmöglichkeiten für das Kunststoffschweißen sind vielfältig. Kunststoffteile, die teuer zu ersetzen sind, können oft durch das Einschweißen neuer Teile repariert werden. Wasser- und luftdichte Behälter wie Wassertanks und Lüftungskanäle werden manchmal durch Kunststoffschweißen zusammengebaut. Es wird auch häufig verwendet, um Produkte wie Autoteile und große Platten herzustellen.