Mit dem Fügeverfahren Polymer Stir Welding (PSW) hat royos joining solutions die Kategorie „Enabler der Kunststofftechnik (Peripherie)“ beim Fakuma Innovation Award gewonnen, der 2026 zum ersten Mal vergeben wurde. PSW verbindet polymerbasierte Werkstoffe ohne Umweg mit Metallen, Holz oder anderen Kunststoffen und ist auf industrielle Multi-Material-Verbindungen ausgelegt.
Weil sich das Verfahren in CNC-Anlagen und Robotersysteme integrieren lässt, passt es in bereits vorhandene Fertigungslinien. Klebstoffe oder lange Aushärtezeiten fallen dabei nicht an, da die Verbindung thermomechanisch zustande kommt.
Auszeichnung für Polymer Stir Welding in der Peripherie der Kunststofftechnik
Die Fakuma, internationale Fachmesse für Kunststoffverarbeitung, hat 2026 zum ersten Mal einen Innovation Award vergeben. Die Messe deckt einen wesentlichen Teil der Wertschöpfungskette der Kunststofftechnik ab, von Materialien und Verarbeitung bis zu Werkzeugen und Produktionstechnologien. royos wertet den ersten Platz in der Kategorie „Enabler der Kunststofftechnik (Peripherie)“ als Bestätigung dafür, dass PSW als Lösung für reale industrielle Fertigungsaufgaben wahrgenommen wird.
Ob Metall, Holz oder ein anderer Kunststoff als Fügepartner dient, die Verbindung mit dem polymerbasierten Werkstoff entsteht bei Polymer Stir Welding immer auf thermomechanischem Weg. Ein patentiertes Werkzeug verrührt die Grenzschicht der beiden Fügepartner unmittelbar, eine Vorbehandlung der Oberflächen ist dafür ebenso wenig nötig wie Schrauben, Klebstoffe oder Dichtungen. Der Prozess arbeitet mit geringen Prozesskräften, sodass selbst dünnwandige Geometrien praktisch keinen Verzug aufweisen, und mit niedrigen Fügetemperaturen, die das Material schonen. Gegenüber Kleben mit anschließendem Aushärten ist das Verfahren bis zu 80 Prozent energieeffizienter.
Für die industrielle Anwendung ist die Automatisierbarkeit ausschlaggebend. Das Werkzeug ist als Plug-and-Play-Lösung für CNC-Anlagen und Robotersysteme ausgelegt. Als nächsten Schritt will royos aus bisherigen Anwendungen und Validierungen skalierbare industrielle Lösungen entwickeln und PSW schrittweise in die Serienfertigung überführen.
Kunststoff ersetzt Aluminium in dichten Hybridbauteilen
Bei der Verbindung von Kunststoff und Metall entstehen in einem einzigen, vollautomatischen Schritt porendichte, hochfeste Baugruppen. Das gilt auch für anspruchsvolle faserverstärkte Werkstoffe wie PA6 GF30. Die Verbindungen erreichen eine strukturtaugliche Scherzugfestigkeit von über 30 MPa und bleiben dauerhaft dicht, womit sie sich für Kühl- und Medienführungen eignen. Komplexe Geometrien, Hinterschnitte und Funktionsintegration lassen sich im selben Arbeitsgang umsetzen.
Polymer Stir Welding ermöglicht damit einen anderen Ansatz im Bauteildesign. Schwere Aluminiumgehäuse werden durch leichte Kunststoffstrukturen aus hochfesten Thermoplasten ersetzt, und nur an Stellen, an denen Wärme abgeführt werden muss, werden punktuell Aluminium-Cold-Plates eingeschweißt. Das Gewicht sinkt dadurch um 50 Prozent, die Fügekosten um 75 Prozent, da Kleber und Dichtmittel entfallen und nur ein Prozessschritt nötig ist. Der CO2-Footprint verringert sich um 80 Prozent, bedingt durch die niedrige Temperatur, kurze Taktzeiten und recyclingfähige Werkstoffe.
Auch auf der Rohstoffseite verschiebt sich die Kalkulation, weil kosteneffiziente, zum Teil recycelte Kunststoffe an die Stelle von Leichtmetall treten. Die verbundenen Werkstoffe sind sortenrein trennbar und damit für die Kreislaufwirtschaft geeignet. Das Verfahren eignet sich für Flugzeugstrukturen ebenso wie für Batteriegehäuse und Präzisionsbauteile.
Holz und technische Kunststoffe in einem Schritt verschweißt
Mit Polymer Stir Welding werden auch strukturierte oder naturbelassene Hölzer direkt mit technischen Kunststoffen verschweißt, formschlüssig, mediendicht und prozesssicher. Bohren, Kleben oder eine Vorbehandlung entfallen. Geeignet sind thermoplastische Kunststoffe wie PC, PMMA oder PA, die Verbindungen sind mechanisch hoch belastbar und alterungsbeständig. Die Bandbreite der Holzpartner reicht von Harthölzern und Weichhölzern bis zu Pressspanplatten und furnierten Platten.
Gegenüber einer aufwendigen Montage reduziert die direkte Verbindung die Zahl der Bauteile und den Montageaufwand und spart Zeit, Gewicht und Kosten. Einsetzen lässt sich das Verfahren für Sichtteile, Funktionsteile und Hybridbauteile, etwa im Leichtbau, in der Möbelherstellung und bei nachhaltigen Werkstoffen.
Durch PSW kann beispielsweise eine Scheibe zum tragenden Element einer Holz-Kunststoff-Kombination werden, im Leichtbau ebenso wie in Konstruktionen mit Designanspruch. Werden biogene Thermoplaste eingesetzt, kann das gesamte Bauteil am Ende seiner Nutzung biologisch abgebaut werden.
