Welches Schweissgerät kann was? Überblick über gängige Folienschweissgeräte

Wieder einmal ein überzeugender Beweis, was ein „eingeschweisstes Team“ alles zustande bringt: AVC, unser Lieferant für Schweissgeräte, feiert dieses Jahr sein 30-jähriges Firmenbestehen. Ein Team aus mittlerweile 25 Leuten stellt seit 1986 Folienschweissgeräte und Schrumpfgeräte her. Mitten in Holland, in Almere-Haven, verkaufte das frisch gegründete Unternehmen das erste Schweissgerät an Tierfutter-Händler direkt vom LKW. Heute sind Angebot und Vertriebswege ein wenig komplexer, aber nicht komplizierter! Wir haben uns die gängigen Modelle zeigen lassen und waren beeindruckt: Bei richtiger Anwendung und regelmässigem Austausch der Verschleissteile ist ein AVC-Schweissgerät fast nicht kaputt zu kriegen! Das zeigt sich auch in der Tatsache, dass das Gerät mit der Seriennummer #6 noch in Betrieb ist – und nach wie vor Tierfutter einschweisst…

Bei einem Ortsbesuch bei RAJA haben wir uns die gängigen Varianten vorstellen lassen. Die jeweiligen Unterschiede und Vorteile, das Maschinen-Innenleben und die häufigsten Fehler in der Anwendung haben wir Ihnen hier zusammengefasst.

Was passiert beim Schweissen?

Beim Schweissen handelt es sich um ein Verfahren, um zum Beispiel zwei Lagen Folie so fest und dauerhaft miteinander zu verbinden, dass sie nicht ohne Beschädigung voneinander zu trennen sind. In der Verpackung findet diese Technik häufig Anwendung, wenn beispielsweise die Öffnung eines Beutels verschlossen werden soll oder bei der Herstellung grosser Folienflächen.

Wie funktioniert ein Schweissgerät?

Prinzipiell arbeitet ein Folienschweissgerät mit durch Strom erzeugte Hitze. Der Strom wird durch den Schweissdraht geleitet. Je nach Widerstand des Materials erwärmen sich dabei die Bestandteile im Schweissarm. Bei qualitativ hochwertigen Geräten befindet sich daher an beiden Enden des Drahtes eine kleine Kupferplatte. Kupfer leitet Strom nämlich extrem leicht und erwärmt sich daher kaum, während der Schweissdraht aus Aluminium dem Strom einen extrem hohen Widerstand bietet – und sich daher stark erwärmt. Die dabei entstehende Hitze „schmilzt“ die Folie aneinander – und schon ist der Beutel oder die Folie an dieser Stelle geschlossen bzw. verbunden. Die Kupferplatten gewährleisten ein einfaches Ablösen der Folie ohne sie „wegzureissen“.

Für eine gute Schweissnaht braucht es Hitze, Zeit und Druck

Man spricht dabei auch von der Plastifikation des Kunststoffs. Einfach gesprochen wird die Oberfläche der beiden zu verbindenden Folien durch Hitze „aufgeweicht“ (sie wird plastisch, also formbar). Die beiden Kunststoff-Schichten verschmelzen punktuell unter Hitze und Druck miteinander. Beim Abkühlen entsteht so eine dauerhafte Verbindung.

Das Gelingen der Schweissnaht ist dabei abhängig vom richtigen Zusammenspiel von Temperatur, Kraft und Zeit. Zunächst einmal ist es unabdingbar, die für das jeweils zu verschweissende Material ideale Temperatur zu erreichen. Ist die Temperatur zu niedrig, entsteht keine beziehungsweise keine belastbare Schweissnaht. Ist sie jedoch zu hoch, wird die Struktur des Kunststoffes dauerhaft zerstört.

Unverzichtbarer Impulsgeber

Praktisch daher, wenn sich die Grössen Schweisstemperatur, Schweisskraft (manuell oder maschinell) und Schweisszeit vorab am Impulsgeber einstellen lassen. Ebenfalls automatisch wird die empfohlene Kühlzeit eingehalten, denn wenn die zu verbindenden Folien zu früh voneinander getrennt werden, ist die Verbindung noch nicht stabil. Automatisch werden also die verschiedenen Faktoren so aufeinander abgestimmt, dass die Schweissnaht die höchstmögliche Haltbarkeit.

impulsgeber

Welches Schweissgerät bringt welche Vorteile?

Worin liegen die Unterschiede sogenannter Tischschweissgeräte verglichen mit Magnetschweissgeräten?

Grundsätzlich: Die beiden Varianten unterscheiden sich bei richtiger Anwendung nicht in Qualität der Schweissnaht, zu erwartender Lebensdauer und Leistung pro Arbeitstag. Der Unterschied, kurz gefasst: Die Bedienung etwas günstigeren Tischschweissgeräts ist anfälliger für Anwendungsfehler. Beim Tischschweissgerät wird nämlich der Schweissarm nach Einlegen der Folie manuell geschlossen – und für die Dauer des Schweissvorgangs niedergedrückt. Erlischt das Licht, ist der Schweissvorgang beendet – nicht aber die Kühlzeit! Und das ist, neben dem nachlassenden Druck nach dem hundertsten Schweissvorgangs, auch schon die häufigste Fehlerquelle: Wird der Schweissarm ohne Kühlzeit direkt nach dem Schweissen gehoben und die Folie entnommen, ist die Schweissnaht nicht ideal.

Die durchgängige Schweissnaht mit korrekter Kühlzeit

eine unsaubere Schweissnaht nach zu kurzer Kühlzeit

Und was ist ein Magnet-Schweissgerät?

Beim Magnetschweissgerät (SMS) dagegen wird der Schweissarm mit leichtem Druck gesenkt und kann dann losgelassen werden. Das Gerät regelt selbst die Schweiss- und Kühlzeit (anhand der zuvor vorgenommenen Einstellung am Regler) und hebt sich automatisch nach Ende des kompletten Vorgangs. Hier ist also auch beim hundertsten Schweissvorgang mit einem konstanten Schweissergebnis zu rechnen, da die Maschine jedes Mal mit dem optimalen Druck und der optimalen Schweiss- bzw. Kühlzeit arbeitet.

Brauche ich einen Fussschalter?

Das Schweissgerät braucht nicht nötigenfalls einen Fussschalter. Aber: Er ist unheimlich praktisch, besonders wenn grössere Beutel geschweisst werden sollen. Während beide Hände zum Fixieren des Beutels auf der Schweissnaht frei sind und somit ein Verrutschen kaum möglich ist, lässt sich der Schweissarm ganz komfortabel dank des Fusspedals bedienen.

Impulsschweissgeräte – ein Impuls in die richtige Richtung

Während bei Geräten älterer Generation der Schweissdraht kontinuierlich Hitze abgab, erzeugen sogenannte Kontakt- oder Impulsschweissgeräte nur dann Hitze, wenn die beiden Schweissarme zusammengedrückt werden und somit ein Kontakt entsteht. Das senkt nicht nur die Verletzungsgefahr erheblich (in geöffnetem Zustand kann die Schweissnaht gefahrlos berührt werden, ohne dass Verbrennungen drohen!), es ist auch deutlich effizienter (es fliesst nur Strom, wenn er auch tatsächlich für den Schweissvorgang benötigt wird und schont gleichzeitig die Verschleissteile des Schweissgerätes). Ein weiterer Vorteil: Eine Vorlaufzeit von teilweise mehreren Minuten, in denen sich das Gerät vor dem Schweissen aufheizen muss, entfällt.

PE Folie verschweissen

Folien aus Polyethylen eignen sich anhand ihrer Eigenschaften hervorragend für die Verarbeitung mit Schweissgeräten. Das Material ist zäh und elastisch, wir auch bei Temperaturen bis -50°C nicht spröde und gilt damit als sehr kältefest. Auch mit grosser Hitze kann das Material gut umgehen: Der Grenzwert für PE-LD* liegt zwischen 70 und 80 °C, bei PE-HD* sogar bei über 100 °C. Dementsprechend hoch ist die erforderliche Schweisstemperatur: 120 bis 135 °C für PE-LD, für PE-HD sogar ein wenig höher.

Schwere Beutel verschliessen

Durch seine hohe Reissfestigkeit und auch die Unempfindlichkeit gegenüber den meisten chemischen Stoffen wird PE-Folie oft auch für besonders grossvolumige Güter sowie besonders schwere Güter wie Baustoffe verwendet. Hier punktet das Impuls-Handschweissgerät SuperPoly  gleich mehrfach: Durch die Schweissdrähte sowohl im Unter- als auch im Oberteil der Schweisszange lassen sich Folien von bis zu 2 x 300µ verbinden. Und das knapp 5 Meter lange Kabel ermöglicht, dass der Berg zum Propheten kommt und nicht umgekehrt:

Sie müssen den schweren Beutel nicht auf den Packtisch heben sondern können ganz bequem an Ort und Stelle schweissen.

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Haltbarkeit einer Schweissnaht

Eine gute Schweissnaht ist nahezu „unkaputtbar“. Wurde der Schweissvorgang unter optimalen Bedingungen durchgeführt, ist die Schweissnaht fester als das Grundmaterial. Das Material wird im Falle einer Überbelastung eher direkt neben der Schweissnaht reissen. Warum?

Durch die Hitzeeinwirkung ist die Molekülstruktur an dieser Stelle verändert, das Material an dieser Stelle geschwächt.

*PE-LD: Polyethylen niedriger Dichte (low density), auch LDPE

*PE-DH: Polyethylen hoher Dichte (high density), auch HDPE

Zum Thema hier weiterlesen: Maschinen zum Schweissen, Schrumpfen, Vakuumieren