Les scientifiques de l'Institut Fraunhofer pour la technologie des matériaux et des faisceaux IWS à Dresde ont développé un pistolet d'assemblage qui crée une connexion entre le métal et les matériaux thermoplastiques en quelques secondes. Ce pistolet est de conception modulaire et peut facilement être intégré dans le processus de production, par exemple en le montant sur un bras robotisé à la place d'un pistolet de soudage par points. Lors de l'avant-première précédant la Foire de Hanovre le 24 janvier, 2019 sur le parc des expositions du Hall 19, La scientifique Annett Klotzbach démontrera les avantages du pistolet de jonction.

Le procédé HeatPressCool-Intégrative HPCI

La connexion des plastiques et des métaux pose un défi, en raison des propriétés physiques différentes des deux matériaux. Toutes les options d'assemblage conventionnelles, telles que les collages à l'aide de colles ou de rivets ont leurs inconvénients :les colles ont besoin de temps pour durcir, ce qui retarde le traitement ultérieur. Les plastiques peuvent être facilement endommagés lors du rivetage. Par ailleurs, le collage et le rivetage nécessitent des matériaux supplémentaires, ce qui augmente les coûts de production.

Le processus HeatPressCool-intégratif, développé au Fraunhofer IWS Dresde, est intégré dans le pistolet de jonction permettant le collage direct et précis entre les composants métalliques et plastiques en quelques secondes. Au cours de ce processus, les deux matériaux sont pressés ensemble et le métal au point de liaison est soumis à une chaleur inductive ciblée. Cela provoque la fusion partielle du matériau thermoplastique, qui à son tour forme directement une liaison ferme avec le métal à mesure que le plastique se solidifie.

Connexion plus stable par pré-traitement du métal

Les chercheurs du Fraunhofer IWS prétraitent le métal avec des lasers pour optimiser l'adhérence entre le métal et le plastique afin de créer des structures d'ancrage.

"La particularité de ce procédé est que nous utilisons l'ablation laser pour forer relativement profondément dans le métal, jusqu'à une profondeur de cent micromètres, où le plastique peut pénétrer puis refroidir, contrat et s'intègrent solidement dans cette structure. Cela génère une liaison très stable", dit Annett Klotzbach.

Application facile dans une technologie système éprouvée

Afin d'intégrer le pistolet d'assemblage dans la technologie du système existant dans les opérations de fabrication, il fournit une structure modulaire. Ça peut, par exemple, être monté sur un bras robotisé à la place d'un pistolet de soudage par points. Le pistolet de jonction peut être appliqué partout où le métal et les plastiques doivent être collés avec précision, par exemple dans la construction de carrosseries de véhicules dans l'industrie automobile ou pour les panneaux en acier inoxydable dans les réfrigérateurs ou les lave-vaisselle.