AutoklavSchweißen

Autoklavschweißen, auch Autoklav-Schweißen genannt, bezeichnet ein Fügeverfahren, bei dem Bauteile in einem Autoklaven unter definierten Temperatur- und Druckbedingungen verbunden werden. Der Begriff wird sowohl in der Metallbearbeitung als Diffusionsbonding als auch in der Verbundstofftechnik verwendet, wobei jeweils unterschiedliche Mechanismen zur Bildung der Verbindung zum Tragen kommen.

Im Metallbereich erfolgt die Verbindung oft durch Diffusions- oder metallurgische Bindung, bei der Oberflächen unter Wärme und Druck so zusammenfließen, dass Atome eine durchgehende, feste Verbindung bilden. Im Verbundwerkstoffbereich dient der Autoklav der Aushärtung und Verpressung der Harzmatrix, wodurch Laminatlagen dicht verkittet werden.

Typische Prozessschritte sind Vorbereitung der Oberflächen und Passung, Beladung des Bauteils in den Autoklaven, Anlegen des Temperatur- und Druckprofils, Haltezeit, Abkühlung und Entnahme. Der Prozess erfordert eine präzise Temperaturführung, Druckregelung und Entlüftungstechnik, um Porosität und Fehlstellen zu vermeiden.

Anwendungsbereiche liegen in der Luft- und Raumfahrt, im Maschinenbau mit hohen Beanspruchungen, in Druckbehältern, Offshore-Komponenten sowie in der Leichtbautechnik mit Faserverbundwerkstoffen.

Zu den Vorteilen zählen hohe Festigkeit der Verbindungen, geringe Verformung, gute Dichtheit und die Möglichkeit, Werkstoffe miteinander zu verbinden, die sich durch konventionelle Schweißprozesse nicht gut verbinden lassen. Nachteile sind lange Zykluszeiten, hohe Investitionskosten, strenge Oberflächenvorbereitung und Designbeschränkungen für die Bauteilgeometrie.

Die Verfahren unterliegen den einschlägigen nationalen und internationalen Normen für Schweiß- bzw. Diffusionsbonding-Verfahren sowie den Anforderungen an Druckbehälter und Faserverbundbau, und sie erfordern strenge Sicherheits- und Qualitätskontrollen, einschließlich zerstörungsfreier Prüfungen.