Absorbent-to-Absorbent Laserschweiß-Standardmaschine: Wie eine neue Technologie die Grenzen des Kunststofffügens erweitert
Mehr Designfreiheit, geringere Produktkosten und höhere Produktqualität: Genau diese Ziele standen im Mittelpunkt der Entwicklung der Absorbent-to-Absorbent Laserschweiß-Standardmaschine. Die Maschine basiert auf der innovativen Absorbent-to-Absorbent Laserschweißtechnologie für Kunststoffe, die gemeinsam von der Schaeffler Technologie und Schaeffler Special Machinery entwickelt wurde. Im Rahmen dieser Entwicklung entstand aus einer Idee eine standardisierte Produktlösung, die bereits erfolgreich in der Serienfertigung eingesetzt wird.
Was bedeutet Absorbent-to-Absorbent Laserschweißen?
Während beim konventionellen Laserschweißen üblicherweise ein lasertransparenter und ein laserabsorbierender Kunststoff miteinander verbunden werden, ermöglicht Absorbent-to-Absorbent Technologie die Verbindung von zwei laserabsorbierenden Kunststoffbauteilen.
Bei diesem Verfahren werden die beiden Fügepartner zunächst berührungslos in Formwerkzeugen positioniert und anschließend von zwei unabhängigen Lasersystemen kontrolliert erwärmt. Erst nach dem gezielten Aufschmelzen der Fügeflächen werden die Bauteile unter definiertem Druck miteinander verbunden. Das Ergebnis sind dichte, robuste und prozesssichere Schweißverbindungen, die neue Möglichkeiten für Produktentwicklung und Fertigung eröffnen.
Von der Innovation zur serienreifen Standardmaschine
Die entwickelte Absorbent-to-Absorbent-Technologie wurde gemeinsam von Schaeffler Technologieexperten und Schaeffler Special Machinery in eine standardisierte Maschinenplattform überführt. Die Absorbent-to-Absorbent Laserschweiß-Standardmaschine ermöglicht die industrielle Umsetzung des Verfahrens und bietet eine skalierbare Lösung für unterschiedliche Produktgrößen und Automatisierungsgrade.
Innerhalb von weniger als zwölf Monaten konnte die erste Serienanlage entwickelt, aufgebaut und erfolgreich in Betrieb genommen werden. Die erste Anwendung wurde am Standort Wuhu in China realisiert und befindet sich bereits im Produktionseinsatz.
Parallel dazu entstanden unterschiedliche Maschinenkonzepte und Baugrößen, um ein breites Anwendungsspektrum abzudecken und Kunden eine flexible sowie wirtschaftliche Implementierung zu ermöglichen.
Wie Absorbent-to-Absorbent neue Maßstäbe im Kunststofffügen setzt
Die Anforderungen an Kunststoffbauteile steigen kontinuierlich. Gleichzeitig stehen Unternehmen vor der Herausforderung, Produktkosten zu senken, nachhaltiger zu produzieren und neue Designmöglichkeiten zu erschließen. Genau hier setzt die Absorbent-to-Absorbent-Technologie an.
Die Vorteile lassen sich in drei zentrale Bereiche zusammenfassen:
- Höhere Designfreiheit
- Nachhaltigkeit und Kostenvorteile
- Höhere Produktqualität
Gerade für Produkte mit integrierter Elektronik bietet das Verfahren entscheidende Vorteile. Geschlossene Gehäuse können sicher verschweißt werden, ohne empfindliche Komponenten unnötig zu belasten.
Mehr Designfreiheit für neue Produktkonzepte
Absorbent-to-Absorbent eröffnet neue Freiräume bei der Produktentwicklung. Während klassische Laserschweißverfahren häufig dünne Deckelgeometrien oder spezielle Werkstoffkombinationen voraussetzen, ermöglicht Absorbent-to-Absorbent deutlich robustere Bauteile, größere Wandstärken und komplexere Geometrien.
Schweißnähte können dort platziert werden, wo sie funktional sinnvoll sind, und nicht nur dort, wo es bestehende Verfahren zulassen. Damit entstehen neue Möglichkeiten für bspw. Thermomanagementsysteme, Pumpen, Aktuatoren, Elektronikgehäuse, Energiesysteme und Batteriemodule.
Nachhaltig produzieren und Produktkosten senken
Neben den technologischen Vorteilen bietet Absorbent-to-Absorbent auch erhebliche wirtschaftliche Potenziale. Durch den Wegfall spezieller lasertransparenter Kunststoffe können Materialkosten reduziert werden. Gleichzeitig benötigt das Verfahren im Vergleich zu alternativen Kunststoffschweißverfahren deutlich weniger Energie. Dadurch lassen sich sowohl Produktionskosten als auch der Ressourcenverbrauch senken. Zusätzlich profitieren Anwender von kürzeren Rüstzeiten, einer hohen Prozesseffizienz und dem Potenzial zur nachhaltigen Senkung der Stückkosten.
Höhere Produktqualität und Prozesssicherheit
Auch hinsichtlich der Produktqualität setzt die Absorbent-to-Absorbent-Technologie neue Maßstäbe. Der nahezu partikelfreie Fügeprozess eignet sich besonders für Anwendungen mit hohen Anforderungen an Sauberkeit und Dichtheit. Durch die kontrollierte Erwärmung und das präzise Fügen entstehen robuste und reproduzierbare Schweißverbindungen.
Ein weiterer Vorteil ist die integrierte Inline-Qualitätskontrolle mittels Thermografie. Dadurch können Prozessdaten bereits während der Fertigung überwacht, dokumentiert und für den Qualitätsnachweis genutzt werden. Dies erhöht die Prozesssicherheit und schafft zusätzliche Transparenz innerhalb der Produktion.
Vielfältige Anwendungsfelder
Die Absorbent-to-Absorbent-Technologie eröffnet neue Möglichkeiten für unterschiedlichste Kunststoffanwendungen. Potenzielle Einsatzfelder reichen von Thermomanagementsystemen, Pumpen und Aktuatoren bis hin zu Elektronikgehäusen, Batteriemodulen und Energiesystemen. Darüber hinaus bietet das Verfahren Potenzial für Anwendungen in der Medizintechnik, Industrieelektronik, im Consumer-Bereich sowie in der humanoiden Robotik.
August 2025
