Heißverstemmen bietet Alternative zum Nieten, Schrauben und Kleben

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Anhand der Befestigung einer Leiterplatte in einem Gehäuse wird das Prinzip des Laser-Heißverstemmens deutlich: Ein spritzgegossenes Kunststoffgehäuse hat meist Dorne, die durch die Platine ragen. Am Dornenende befindet sich der Fügepartner, der sogenannte Nietkopf, der für die Laserstrahlung eine ausreichend hohe Transmission hat.

Lokale Erhitzung erzeugt stoffschlüssige, dauerhafte Verbindung

Die Laserstrahlung tritt durch den Nietkopf und wird von der Oberfläche des Dorns absorbiert, die sich dadurch erwärmt. Über Wärmeleitung werden die beiden Teile bis zur Plastifizierung lokal erhitzt. Aufgrund der Einwirkung einer bestimmten Anpresskraft kommt es zwischen den Fügepartnern zu einer stoffschlüssigen, dauerhaften Verbindung.

Das Heißverstemmen baut somit auf dem Laser-Kunststoffschweißen auf. Laut LPKF bietet es daher die nötige Sicherheit, die bei Anwendung in der Großserienfertigung erforderlich ist.

Laser-Heißverstemmen für die automatisierte Fertigung geeignet

Potenzielle Anwendungen des Laser-Heißverstemmens werden in der automatisierten Fertigung gesehen. Außer der Befestigung von Platinen hält man grundsätzlich Anwendungen für möglich, bei denen Bauteile aus unterschiedlichen Werkstoffen in einem Nietverfahren verbunden werden. So ermöglicht das Heißverstemmen das Befestigen von Metallteilen oder gar von Magneten, wobei Dorn und Nietkopf aus thermoplastischen Kunststoffen bestehen, etwa Polyamid oder PBT.

Auf der Fakuma 2008 hat LPKF das Laser-Heißverstemmen vorgestellt. Gezeigt wurde ein kompaktes Modul, dessen Abmessungen im Bereich eines Industrie-Handschraubers liegen. Die Modul- und Prozess-Steuerung befindet sich in einem 19-Zoll-Einschubgehäuse. Das gilt für alle Komponenten. Das Gehäuse ist über die Versorgungsleitungen mit dem Bearbeitungsmodul verbunden.

Bei Integration des Systems in eine automatische Fertigungszelle werden die zur Anpassung nötigen Ein- und Ausgangssignale an einer externen Schnittstelle zur Verfügung gestellt. Die Ergebnisse des Laser-Heißverstemmens können für jedes zusammengefügte Bauteil dokumentiert und archiviert werden.

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