Festigkeitsmäßige Auslegung von geschweißten Kunststoffkonstruktionen unter Berücksichtigung von Qualitätsmerkmalen

Die vorliegende Arbeit liefert einen Beitrag zur festigkeitsmäßigen Dimensionierung und Qualitätssicherung von geschweißten Kunststoffkonstruktionen. Im ersten Teil der Arbeit wird das Materialverhalten der thermoplastischen Kunststoffe dargestellt. Die Ausführungen umfassen die Morphologie, das Schädigungsverhalten und den Einfluss von Medien auf die Langzeitfestigkeit. Experimentelle Methoden zur Ermittlung des Festigkeitsverhaltens werden zusammenfassend dargestellt und kritisch bewertet. Empfehlungen zur optimalen Werkstoffauswahl werden abgeleitet. Zur Darstellung des Festigkeitsverhaltens von Kunststoffschweißverbindungen werden die im Apparate- und Rohrleitungsbau vorteilhaft einsetzbaren Schweißverfahren mit den festigkeitsrelevanten Randbedingungen beschrieben. Die Ausführungen beinhalten die zerstörungsfreien und zerstörenden Prüfverfahren für Kunststoffschweißnähte mit einer Bewertung der Nachweisgüte und Aussagefähigkeit. Ausgehend vom Schädigungsverhalten von Schweißnähten bei ein- und mehrachsiger Beanspruchung wird eine neue Bewertungsmethodik abgeleitet, die in einen Nachweis ungeschweißter Bereiche (Nu), einen Nachweis der Schweißnähte gegen Mikrokerben und Bindefehler (Nfl) sowie einen Nachweis gegen die thermische Schädigung des Werkstoffs durch den Schweißprozess (Nfth) aufgeteilt ist. Hinweise zur werkstoffgerechten konstruktiven Ausführung und Fertigung vervollständigen die Ausführungen.