Cientistas do Instituto Fraunhofer para Tecnologia de Materiais e Vigas IWS em Dresden desenvolveram uma pistola de união que cria uma conexão entre metal e materiais termoplásticos em segundos. Esta arma tem um design modular e pode ser facilmente integrada no processo de produção, por exemplo, montando em um braço de robô no lugar de uma pistola de soldagem por pontos. Na prévia que antecedeu a Feira de Hanover em 24 de janeiro, 2019 no recinto da feira comercial no Hall 19, A cientista Annett Klotzbach demonstrará as vantagens da arma de união.

O processo HeatPressCool-Integrative HPCI

A conexão de plásticos e metais representa um desafio, devido às diferentes propriedades físicas dos dois materiais. Todas as opções de junção convencionais, como ligações usando adesivos ou rebites têm suas desvantagens:os adesivos precisam de tempo para endurecer, o que atrasa o processamento posterior. Os plásticos podem ser facilmente danificados durante a rebitagem. Além disso, tanto a colagem quanto a rebitagem requerem materiais adicionais, o que aumenta os custos de produção.

O processo HeatPressCool-Integrative, desenvolvido no Fraunhofer IWS Dresden, está integrado na pistola de união, permitindo a união direta e precisa entre os componentes de metal e plástico em questão de segundos. Durante este processo, os dois materiais são pressionados juntos e o metal no ponto de ligação é submetido ao calor indutivo direcionado. Isso faz com que o material termoplástico derreta parcialmente, que, por sua vez, forma diretamente uma ligação firme com o metal conforme o plástico se solidifica.

Conexão mais estável por pré-tratamento do metal

Os pesquisadores do Fraunhofer IWS pré-tratam o metal com lasers para otimizar a adesão entre o metal e o plástico para criar estruturas de ancoragem.

"A característica especial deste processo é que usamos a ablação a laser para perfurar o metal de forma relativamente profunda, a uma profundidade de até cem micrômetros, onde o plástico pode penetrar e depois resfriar, contrato e formar um ajuste seguro nesta estrutura. Isso gera um vínculo altamente estável ", disse Annett Klotzbach.

Fácil aplicação em tecnologia de sistema comprovada

A fim de integrar a pistola de junção à tecnologia do sistema existente nas operações de manufatura, ele fornece uma estrutura modular. Pode, por exemplo, ser montado em um braço de robô no lugar de uma pistola de solda por pontos. A pistola de união pode ser aplicada onde quer que metal e plástico precisem ser ligados com precisão, por exemplo, na construção de carrocerias de veículos na indústria automotiva ou para painéis de aço inoxidável em refrigeradores ou máquinas de lavar louça.