Induktionsschweißen ist ein Schweißverfahren, das häufig zum Verbinden von Thermoplasten verwendet wird. Es verwendet ein Netzteil und eine Heizspirale, um eine kleine Menge Fügemasse an der Verbindungsstelle zwischen zwei Kunststoffteilen aufzuschmelzen. Eine typische Schweißnaht dauert nur wenige Sekunden, führt zu starken Verbindungen und verzerrt das zu verbindende Material nicht.
Thermoplaste sind Kunststoffe aus Polymerharzen. Wenn sie abgekühlt sind, sind sie fest, aber sie schmelzen leicht, wenn sie erhitzt werden. Zelluloid, Acryl und Polyurethan sind alle gängigen Arten von Thermoplasten. Sie werden verwendet, um alles von Vogelhäuschen bis hin zu Autoteilen herzustellen.
Ein Bediener beginnt den Prozess des Induktionsschweißens, indem er eine kleine Menge thermoplastischer Verbindung in die Verbindung zwischen den beiden zu schweißenden Teilen einbringt. Diese Verbindung kann in Form von Band oder Draht vorliegen oder als Dichtung geformt werden. Es besteht entweder aus dem gleichen Polymer wie die zu verbindenden Teile oder aus einem kompatiblen Polymer.
Die Verbindung enthält ein magnetisches Pulver in einer Konzentration von etwa 15 Volumenprozent. Dieses Pulver ist normalerweise Eisen, Eisenoxid oder rostfreier Stahl und wird verwendet, um das Erhitzen der Verbindung zu erleichtern. Je schneller sich die Verbindung erwärmt, desto schneller ist die Schweißung abgeschlossen.
Die Wärme wird von einer Induktionsspule bereitgestellt, die wie ein Hochfrequenzgenerator an eine Hochfrequenzstromquelle angeschlossen ist. Beim Einschalten des Generators fließt Wechselstrom (AC) durch die Spule. Dabei entstehen Wirbelströme, die das Magnetpulver erhitzen. Wenn die umgebende thermoplastische Masse warm genug wird, wird sie weich und schmilzt. An diesem Punkt führt ein leichter Druck, der auf die zu verbindenden Teile ausgeübt wird, zur Bildung einer Verbindung.
Das Induktionsschweißen hat gegenüber anderen Verfahren zum Verbinden von Teilen mehrere Vorteile. Erstens ist es schnell. Das thermoplastische Compound schmilzt beim Erhitzen in Sekundenschnelle und kühlt beim Abschalten des Stroms fast augenblicklich ab, so dass im Handumdrehen eine feste Verbindung entsteht. Zweitens verzerrt das Induktionsschweißen die zu schweißenden Materialien nicht. Da die Wärme auf die Verbindung und nicht auf die zu verbindenden Teile gerichtet ist, ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass die Teile durch Hitze belastet werden.
Schließlich führt die Verwendung einer thermoplastischen Verbindung zu starken Verbindungen. Die Masse füllt alle Lücken zwischen den beiden zu verbindenden Teilen vollständig und verhindert so Schwachstellen. Da die Verbindung außerdem vollständig schmilzt und sich wieder verfestigt, geht sie tatsächlich eine molekulare Verbindung mit den zu verbindenden Materialien ein. Dies führt zu einer Verbindung, die fast so stark ist wie das Material selbst.