Gli scienziati del Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology IWS di Dresda hanno sviluppato una pistola di giunzione che crea una connessione tra metallo e materiali termoplastici in pochi secondi. Questa pistola ha un design modulare e può essere facilmente integrata nel processo di produzione, ad esempio montando su un braccio robotico al posto di una pistola per saldatura a punti. All'anteprima che precede la Fiera di Hannover il 24 gennaio, 2019 presso il polo fieristico nel padiglione 19, la scienziata Annett Klotzbach dimostrerà i vantaggi della pistola di giunzione.

Il processo HeatPressCool-Integrativo HPCI

La connessione tra plastica e metalli rappresenta una sfida, a causa delle diverse proprietà fisiche dei due materiali. Tutte le opzioni di giunzione convenzionali, come i legami con adesivi o rivetti hanno i loro svantaggi:gli adesivi hanno bisogno di tempo per indurirsi, che ritarda ulteriori elaborazioni. La plastica può essere facilmente danneggiata durante la rivettatura. Per di più, sia l'incollaggio che la rivettatura richiedono materiali aggiuntivi che aumentano i costi di produzione.

Il processo HeatPressCool-Integrativo, sviluppato presso il Fraunhofer IWS di Dresda, è integrato nella pistola di giunzione consentendo l'incollaggio diretto e preciso tra componenti in metallo e plastica in pochi secondi. Durante questo processo, i due materiali vengono pressati insieme e il metallo nel punto di incollaggio viene sottoposto a calore induttivo mirato. Ciò provoca la parziale fusione del materiale termoplastico, che a sua volta forma direttamente un solido legame con il metallo mentre la plastica si solidifica.

Connessione più stabile grazie al pretrattamento del metallo

I ricercatori del Fraunhofer IWS pretrattano il metallo con i laser per ottimizzare l'adesione tra metallo e plastica per creare strutture di ancoraggio.

"La particolarità di questo processo è che utilizziamo l'ablazione laser per perforare in modo relativamente profondo il metallo, fino a cento micrometri di profondità, dove la plastica può penetrare e poi raffreddarsi, contratto e formare un adattamento sicuro in questa struttura. Questo genera un legame altamente stabile", dice Annett Klotzbach.

Facile applicazione in una tecnologia di sistema comprovata

Al fine di integrare la pistola di giunzione nella tecnologia di sistema esistente nelle operazioni di produzione, fornisce una struttura modulare. Può, Per esempio, essere montato su un braccio robotico al posto di una pistola per saldatura a punti. La pistola di giunzione può essere applicata ovunque sia necessario incollare con precisione metallo e plastica, ad esempio nella costruzione di carrozzerie nell'industria automobilistica o per pannelli in acciaio inossidabile in frigoriferi o lavastoviglie.