RF geschweißte Nähte

RF (VF) Schweißen von synthetischen Textilien ist eine moderne Methode, um textile Teile ohne Verwendung von Nähtechniken miteinander zu verbinden. Es wird durch intensives elektromagnetisches Strahlen durchgeführt, bei dem synthetische Fasern der Textilien geschmolzen und anschließend verbunden werden. Im Vergleich zur herkömmlichen Naht hat das Schweißen mehrere Vorteile, die Verbindung ist stärker, es besteht keine Gefahr, dass sich ein Teil bei einem Nahtbruch löst, und die geschweißte Verbindung ist auch sehr gut wasserbeständig und kann hervorragend zur gestalterischen Aufwertung eines Produkts verwendet werden. Leider können mit RF-Schweißen nur bestimmte moderne Kunststoffe und Thermoplaste verbunden werden, daher ist es nicht für alle Arten von Textilien geeignet.

Wie genau funktioniert Hochfrequenzschweißen?

Die Methode, die als „RF-Schweißen“ („Dielectric Sealing“ - dielektrisches Schweißen) oder auch „Hochfrequenzschweißen“ bekannt ist, ist ein Prozess zur Verbindung bestimmter Materialien mithilfe elektromagnetischer Energie. Zwei Elektroden erzeugen ein oszillierendes elektrisches Feld, das die polaren Moleküle im Material in Bewegung versetzt, sodass sie sich in die vom elektromagnetischen Feld erzwungene Position umordnen. Wenn sich diese Moleküle bewegen, wird Energie in Form von Wärme freigesetzt. Und wenn genügend Energie angewendet wird, beginnen die Moleküle zu schmelzen und sich miteinander zu verbinden. Dabei wird überhaupt keine Wärme aus einer externen Quelle zugeführt. Der Prozess erfordert jedoch auch ein gewisses Maß an Kompression und Druck an den betreffenden Stellen, damit die Schweißnaht korrekt erfolgt.

Welche Materialien können mit Hochfrequenzschweißen geschweißt werden?

Einigartige moderne Thermoplaste stellen eine größere Herausforderung für eine gute Hochfrequenzschweißnaht dar als andere und es kann sogar ein spezieller Prozess erforderlich sein. Unabhängig davon, für welches Produkt Sie sich letztendlich entscheiden, der Hersteller bemüht sich natürlich immer, qualitativ hochwertige Waren zu liefern, da minderwertige Produkte, die in der Praxis nichts aushalten, unter extremen Bedingungen keine Chance haben.

Hochfrequenzschweißen kann daher auf folgende Materialien angewendet werden:

• PET
• PETG
• PVC
• Thermoplastische Polyurethane (TPU)
• Polyurethane mit offenen Zellen / Makromolekülen
• LDPE / EVA

Welche Faktoren tragen zur Qualität des Hochfrequenzschweißens bei?

Es gibt viele Variablen, die bis zu einem gewissen Grad die Nahtstärke und die Qualität der Isolation beeinflussen können. Beeinflusst werden kann beispielsweise Folgendes: Anordnung der Schweißwerkzeuge, Größe der Naht, Materialstärke, gute Bedienung der Hochfrequenzschweißmaschine, … Das sind wohl die wichtigsten Faktoren für eine gute Naht. Die Schönheit des Hochfrequenzschweißens liegt vor allem in der Vollständigkeit der Naht. Wenn alles korrekt angewendet und genutzt wird, ist die Naht auch extrem fest.

Jeder Hersteller testet zudem alles in speziellen Tests – auf Durchlässigkeit, Zugfestigkeit, optische Prüfung, … 

Warum Hochfrequenzschweißen anderen Methoden vorziehen?

Bei der Arbeit mit modernen Textilien gibt es einige zugängliche Alternativen, zum Beispiel das Hochfrequenzschweißen.

• Hochfrequenzschweißen vs. Nähen – im Gegensatz zum Nähen bietet das Hochfrequenzschweißen deutlich konsistentere Nähte (und damit später auch eine höhere Luftundurchlässigkeit) als das Nähen. Wenn mit herkömmlichen Fasern genäht wird, ist das für sie eine sehr stressige Erfahrung und sie können reißen. Hochfrequenzschweißen verteilt Stress gleichmäßig über das gesamte Material und sorgt so für eine viel stärkere Naht und längere Haltbarkeit der Verbindung. Außerdem verhindert es, dass Feuchtigkeit, Luft oder Schmutz eindringen (sei es während des Schweißens oder später von außen).
• Hochfrequenzschweißen vs. Kleben – was hochwertige und starke Nähte betrifft, so kann auch das Kleben dem Anwender durchaus ähnliche Ergebnisse liefern. Andererseits dauert das Kleben in der Regel viel länger als das Hochfrequenzschweißen. Außerdem wird beim Kleben häufig auf toxische Lösungsmittel und Verdünner zurückgegriffen. Verklebte Nähte neigen zudem viel häufiger dazu, Schaden zu nehmen, wenn der Kleber verschleißt.
• Hochfrequenzschweißen vs. Heißluft – es sei daran erinnert, dass das Heißluftverfahren Wärme auf den Außenbereich des bearbeiteten Materials aufträgt und dadurch teils auflöst. Dabei wird deMaterial flüssig und klebrig, sodass bei der Verbindung mit einem anderen oder dem gleichen Material eine feste Verbindung entsteht. Diese Methode ist zwar ebenfalls sehr effektiv, jedoch nur bis zu einer bestimmten Dicke. Beim Heißluftschweißen kann es nämlich dazu kommen, dass das Material zu dick ist und nur die Ränder schmelzen, aber nicht das Zentrum. Außerdem führt dies dazu, dass die äußeren Schichten des Materials unnötig verbrennen. Beim Hochfrequenzschweißen hingegen wird das Material von der Mitte aus erhitzt und die Wärme verteilt sich nach außen, was ideal ist.

Was sollte ich noch über Hochfrequenzschweißen wissen?

Obwohl es auf den ersten Blick vielleicht nicht so aussieht, ist das Hochfrequenzschweißen/dielektrische Schweißen/RF-Schweißen eine sehr ausgereifte Methode. Es wurde bereits erstmals um das Jahr 1940 eingesetzt.

Es können jedoch nur solche Kunststoffmaterialien verwendet werden, die Dipole enthalten (denn nur diese können mit Hochfrequenzschweißen erhitzt werden). Alles wird normalerweise auf einem Tisch durchgeführt, der von beiden Seiten Druck ausübt. Die Frequenz beträgt in der Regel 27 120 MHz. Die Temperatur der Schweißnaht wird jedoch paradoxerweise während der Herstellung meistens nicht direkt kontrolliert.

Hochfrequenzschweißen ist eine schnelle und relativ einfache Methode. Es sorgt für minimalen Abbau des betreffenden Polymers und bietet zudem den Vorteil, dass beim Schweißen dicker Polymere kein Rauch oder Flammen entstehen (Vorsicht! Bei der Verarbeitung von Urethanen entsteht bei jedem Erhitzen giftiger Cyanid). Auch der Energiebedarf ist nicht extrem und, was hinzugefügt werden sollte, die meisten Hochfrequenzschweißnähte sind resistent gegen Bakterien, Luft und Wasser.