Utveckling av en luftflödesbaserad värmekälla för TPU-svetsning
2025 (Swedish)Independent thesis Basic level (university diploma), 10 credits / 15 HE credits
Student thesisAlternative title
Development of an Airflow-Based Heat Source for TPU Welding (English)
Abstract [sv]
Detta examensarbete syftar till att undersöka och utveckla en varmluftsbaserad metod för termoplast-svetsning samt jämföra den med den tidigare metoden där lödkolv användes. Målet är att analysera om en mer stabil och reproducerbar svetsprocess kan uppnås genom att optimera parametrar såsom temperatur, luftflöde och avstånd.
Den tidigare metoden visade flera begränsningar, inklusive ojämn svetskvalitet, material som fastnade på lödkolven och risken för överhettning, vilket ledde till deformation och svaga svetsfogar. Genom att eliminera direktkontakt mellan värmekällan och materialet kunde varmluftsmetoden minska dessa problem och ge en mer jämn och konsekvent svetsning.
Genom experiment identifierades de optimala svetsparametrarna till 264°C, 100 L/min luftflöde och 2 mm avstånd. Vid dessa inställningar kunde stabila och hållfasta svetsfogar skapas utan att påverka termoplast-materialets mekaniska egenskaper negativt.
Arbetet resulterade i en analys av den nya metodens prestanda, en jämförelse med lödkolvsmetoden och förslag på vidare utveckling. Bland rekommenderade åtgärder ingår automatiserad styrning av svetsparametrarna, optimering av munstyckets design och en undersökning av hur metoden kan integreras i industriella produktionslinjer.
En viktig del av arbetet har varit att identifiera faktorer som påverkar svetskvaliteten och att föreslå förbättringar för att göra metoden mer stabil och energieffektiv. Vidare utveckling kan innefatta tester i längre drifttider och under varierande arbetsförhållanden för att säkerställa att metoden fungerar optimalt i en industriell miljö.
Abstract [en]
This thesis aims to investigate and develop an air-based heating method for thermoplastic welding and compare it to the traditional soldering iron method. The objective is to analyze whether a more stable and reproducible welding process can be achieved by optimizing parameters such as temperature, airflow, and distance.
The previous method presented several limitations, including uneven weld quality, material sticking to the soldering tip, and the risk of overheating, leading to deformation and weak weld seams. By eliminating direct contact between the heat source and the material, the air-based method reduces these issues and enables a more uniform and consistent welding process.
Through experimentation, the optimal welding parameters were identified as 264°C, 100 L/min airflow, and a 2 mm distance. At these settings, stable and durable weld seams were achieved without negatively affecting the mechanical properties of the thermoplastic material.
The study resulted in an analysis of the new method’s performance, a comparison with the soldering iron method, and proposals for further development. Recommended improvements include automated parameter control, optimization of nozzle design, and an investigation into how the method can be integrated into industrial production lines.
An essential part of this work has been identifying factors that affect welding quality and proposing improvements to make the method more stable and energy-efficient. Further research could involve testing over longer operating times and under varying conditions to ensure the method’s reliability in an industrial setting.
Place, publisher, year, edition, pages
2025. , p. 40
Series
TRITA-ITM-EX ; 2025:34
Keywords [en]
Thermoplastic “material type X” (thermoplastic), Hot air welding, Soldering iron method, Weld quality, Temperature and airflow control, reproducibility
Keywords [sv]
Termoplastisk ”Material typ X” (termoplast), Varmluftsvetsning, Lödkolvsmetod, Svetskvalitet, Temperatur- och luftflödeskontroll, reproducerbarhet
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-361579OAI: oai:DiVA.org:kth-361579DiVA, id: diva2:1946874
Subject / course
Industrial Business Administration and Manufacturing
Educational program
Bachelor of Science in Engineering - Mechanical Engineering
Supervisors
Examiners
2025-03-242025-03-24