„Im Fokus der industriellen Forschung stehen derzeit insbesondere die Qualitätssicherung durch zerstörungsfreie Prüfverfahren während des Schweißvorgangs sowie die Prozessoptimierung mittels Künstlicher Intelligenz“, erklärt Dr. Gernot Hochleitner, Leiter der Gruppe Thermische Fügetechnologien am SKZ. Darüber hinaus gewinnen innovative Ansätze wie das thermische Direktfügen für Hybridverbindungen und der verstärkte Einsatz von Rezyklaten zunehmend an Bedeutung. Auch die Weiterentwicklung des zweistufigen Laserschweißens positioniert sich als Konkurrenztechnologie zum etablierten Infrarotschweißen.

Unternehmen suchen nach robusten und zugleich vereinfachten Fügeprozessen, die eine hohe Prozesssicherheit gewährleisten. Gleichzeitig steigen jedoch die Anforderungen an die Bauteile selbst – etwa durch enge Toleranzvorgaben, welche den Schweißprozess erschweren. Neue Verfahrensansätze wie die Hybridverbindungstechnik entwickeln sich zudem dynamisch weiter. Insbesondere das Thermische Direktfügen zeigt großes Potenzial beim Verbinden von Metallen und Kunststoffen, wobei Fragestellungen zum Langzeitverhalten derzeit noch Gegenstand intensiver Forschung sind.

Ein zentrales Zukunftsthema ist nach Einschätzung des SKZ das sogenannte Entfügen im Sinne der Kreislaufwirtschaft. „Bereits beim Fügen muss berücksichtigt werden, wie sich Komponenten später automatisiert trennen lassen“, so Hochleitner. Dies eröffne neue Möglichkeiten für Reparaturkonzepte und das sortenreine Recycling von Materialien. Vor dem Hintergrund gesetzlicher Vorgaben und steigender Nachhaltigkeitsziele gewinne diese systemische Betrachtung weiter an Relevanz. Entscheidend sei es, das Schweißen nicht isoliert zu betrachten, sondern den gesamten Lebenszyklus eines Produkts – vom Rohstoff über die Fertigung bis zum Lebensende. Entsprechend analysiert das SKZ Materialverhalten, Temperaturprofile und Prozessintegration ganzheitlich.

Mit modern ausgestatteten Laboren deckt das SKZ nahezu alle gängigen Kunststoffschweißverfahren ab. Unternehmen werden individuell beraten, bei Produkt- und Prozessentwicklungen begleitet und bei der Auswahl geeigneter Fügetechnologien unterstützt. Ergänzend bietet das SKZ Dienstleistungen wie Schweißnahtbewertungen an. Ziel ist es, praxisnahe und bedarfsorientierte Lösungen mit klarem Anwendungsbezug bereitzustellen.

Darüber hinaus unterstützt das SKZ bei der Initiierung und Umsetzung von Forschungsprojekten – von vorwettbewerblichen Ansätzen bis hin zu exklusiven Industrieprojekten, etwa im Rahmen des ZIM-Förderprogramms. Eigene Forschungsaktivitäten von Unternehmen können durch öffentliche Fördermittel anteilig finanziert werden. Dank umfassender Kenntnis aktueller Förderlandschaften berät das SKZ gezielt zu erfolgversprechenden Projektkonstellationen.

Auch im Bereich Weiterbildung bietet das SKZ ein breites Spektrum an Schulungen zum thermischen Fügen. Die Kurse richten sich an technisches Fachpersonal, Ingenieure und Wissenschaftler und verbinden theoretische Grundlagen mit praktischer Anwendung. Besonders gefragt ist der Ultraschallschweißkurs, in dem Teilnehmende an vier unterschiedlichen Anlagen arbeiten, Maschinenparameter kennenlernen und Ergebnisse analysieren. Ergänzend werden maßgeschneiderte Inhouse-Schulungen direkt vor Ort angeboten, um spezifische Anforderungen praxisnah zu adressieren.

Weiitere Informationen zum Thermischen Fügen