Keil- und Membranschweißen: dichte Verbindungen in Folien und Bahnen

Das Verfahren in Kürze

Das Keilschweißen und Heißluftschweißen von Folien erfolgt, indem zwei Folienlagen überlappend ausgelegt werden und ein Werkzeug Wärme in die Verbindung einbringt, während eine Rolle die Lagen zusammenpresst. Die Wärme stammt von einem erwärmten Keil oder von Heißluft, und die Verbindung entsteht, wenn die Folie plastifiziert und während der Abkühlung zusammengepresst wird.

Die Verfahren werden für Dichtungsbahnen, Becken, Deponien, Teiche und Arbeitszelte eingesetzt – mithin für große Flächen, bei denen eine starre Verbindung nicht möglich ist. Als Material kommt typischerweise PE-, PP- oder PVC-Folie mit einer Dicke von einigen Zehntelmillimetern bis hin zu wenigen Millimetern zum Einsatz.

Sollen dieselben Materialien als Rohre oder Druckleitungen verbunden werden, ist das Folienschweißen nicht das richtige Verfahren. Hierbei wird die Muffenschweißung / Heizelement-Muffenschweißung bei kleinen Durchmessern sowie die Stumpfschweißung oder Elektrofusionsschweißung bei größeren Durchmessern verwendet.

Haben Sie es mit PVC-U zu tun, gelten andere Bedingungen: niedrigere Heizelementtemperatur, kurze Umstellzeit und Absaugung. Lesen Sie, wie dies funktioniert, unter Stumpfschweißen von PVC.

Keil oder Heißluft

Das Keilschweißen ermöglicht eine hohe Geschwindigkeit und eine sehr gleichmäßige Naht, da die Wärme direkt über den Keil übertragen wird. Die Temperatur wird an der Maschine geregelt und liegt typischerweise im Bereich von 400-450 Grad am Keil, während die Geschwindigkeit an die Foliendicke angepasst wird. Das Verfahren eignet sich für lange, gerade Nähte und für dickere Membranen.

Das Heißluftschweißen ist langsamer, aber flexibler und wird für Ecken, Details, Reparaturen und Stellen eingesetzt, die der Automat nicht erreichen kann. Manuelle Heißluftgeräte stellen höhere Anforderungen an den Bediener, da Temperatur, Druck und Geschwindigkeit manuell konstant gehalten werden müssen.

Für dünne Folien wird zudem eine doppelte Naht mit Prüfkanal verwendet: Ein Automat legt zwei Nähte mit einem offenen Kanal dazwischen an, sodass der Kanal nach dem Schweißen druckgeprüft werden kann. Dies ist eine effiziente Kontrolle, da eine Undichtigkeit in einer der Nähte im Kanal angezeigt wird.

Vorbereitung und Parameter

Die Oberfläche muss sauber und trocken sein. Staub, Sand, Feuchtigkeit und Fett führen zu Kanälen in der Naht, die sich erst bei der Prüfung zeigen. Die Überlappungsbreite wird an die Foliendicke angepasst, und die Folie muss plan und spannungsfrei aufliegen, damit die Naht während der Abkühlung nicht verzogen wird.

Die Parameter sind Temperatur, Geschwindigkeit, Anpressdruck der Rolle und Überlappung. Sie hängen zusammen: Wird die Geschwindigkeit erhöht, muss die Temperatur steigen und umgekehrt. Daher muss beim Start immer eine Probeschweißung durchgeführt werden, und diese Probe muss mit denselben Einstellungen wie die Produktion erfolgen.

Wetter und Wind beeinflussen das Ergebnis. Arbeiten bei Frost, Regen oder starkem Wind erfordern entweder eine Abschirmung oder eine Unterbrechung. Lesen Sie mehr über die Bedingungen unter Witterungs- und Umgebungsbedingungen.

Prüfung der Naht

Die Sichtprüfung erkennt offene Kanten, Falten und verbrannte Partien. Eine scharfe, gleichmäßige Naht mit einer deutlichen, leicht gewölbten Kante ist das angestrebte Ergebnis. Gefaltete oder gewellte Nähte müssen unabhängig vom Prüfergebnis neu erstellt werden.

Vakuumprüfung, Druckluft im Prüfkanal und Zugversuche sind die gängigen Verfahren. Bei Membranen unter Becken und Deponien ist die Dichtheitsanforderung entscheidend, und die Prüfung wird pro Naht oder pro Feld unter Angabe der Position dokumentiert.

Die Zugprüfung von Foliennähten erfolgt gemäß EN 12814-2 für das Biegeversuch und EN 12814-1 für den Zugversuch, je nachdem, was vereinbart wurde. Das Ergebnis wird zusammen mit dem Bruchbild bewertet: Ein Bruch in der Naht ist nicht akzeptabel, während ein Bruch in der Folie außerhalb der Naht zeigt, dass die Naht stärker ist als das Material. Siehe DVS 2203 und Prüfung.

Sicherheit und Arbeitsschutz

Keil und Heißluft arbeiten mit Temperaturen weit über dem Schmelzpunkt der Folie, und das Werkzeug ist wie ein heißes Werkzeug zu handhaben: Legen Sie es auf der dafür vorgesehenen Ablage ab und halten Sie das Kabel vom Arbeitsbereich fern.

Bei PVC-Folie wird Salzsäure freigesetzt, weshalb diese Arbeiten eine Absaugung erfordern. Beim Schweißen in geschlossenen Räumen, Zelten und Containern muss sowohl wegen der Hitze des Werkzeugs als auch wegen der Dämpfe, die beim Erwärmen des Kunststoffs entstehen, für ausreichende Belüftung gesorgt werden.