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.

schwere_Beutel_schweissen-285×300-1

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