3. Juli 2024

Nachhaltige Verbindungen für die Zukunft: royos joining solutions und ihre patentierte Technologie

Eine neue, patentierte Methode ermöglicht die Verbindung von Metall und Kunststoff in einem einzigen Schritt. Diese fortschrittliche Technologie, die besonders im Leichtbau Anwendung findet, besticht durch ihre Effizienz, Umweltfreundlichkeit und außergewöhnliche Festigkeit.

Die Verbindung von Metall und Kunststoff war schon immer eine Herausforderung in der Technik. Cornelia Leitner, Chief Technology Officer bei royos joining solutions erzählt im Interview über die Vorteile und Anwendungsgebiete des innovativen Kunststoff-Metall Rührschweißverfahrens, das keine Vorbehandlung der Fügezone erfordert und damit Zeit im Produktionsprozess spart. Darüber hinaus ist das neue Verfahren mit Standard-CNC-Maschinen und -Robotern kompatibel, womit die Technologie leicht in bestehende Produktionslinien integriert werden kann, ohne dass teure Spezialmaschinen erforderlich sind. royos joining solutions zeigt damit, dass nachhaltige Produktion und hohe Effizienz Hand in Hand gehen können.

Wir baten Cornelia Leitner zum Interview um mehr über royos joining solutions und deren neue Technologie zu erfahren.

Was ist das Kerngeschäft von royos joining solutions?

Cornelia Leitner: Das Kerngeschäft von Royos Joining Solutions GmbH liegt in der Entwicklung und Bereitstellung innovativer Fügetechnologien, insbesondere unseres patentierten Verfahrens zur Verbindung von Metall und Kunststoff in einem einzigen Arbeitsschritt. Diese Technologie ermöglicht eine dauerhafte, feste und dichte Verbindung, die insbesondere für Anwendungen im Leichtbau von großer Bedeutung ist. Neben dem Vertrieb des Kunststoff-Metall-Rührschweißwerkzeugs bieten wir unseren Kunden auch Machbarkeitsstudien sowie Forschungs- und Entwicklungsaufträge an.

Wie hat sich royos joining solutions seit der Gründung entwickelt?

Cornelia Leitner: royos joining solutions begann im Februar 2022 als Lohnfertiger im Bereich des Rührreibschweißens. Im Verlauf unseres ersten Projekts haben wir eine neue, patentierte Technologie zur Verbindung von Metall und Kunststoff entwickelt, was zu einer Neuausrichtung unseres Unternehmens führte. Durch die Fokussierung auf unsere innovative Fügetechnologie und die steigende Nachfrage haben wir uns schnell zu einem führenden Anbieter in diesem Bereich entwickelt.

Welche persönlichen Erfahrungen haben Sie als Female Founder in der Maschinenbau- und Tech-Branche gemacht?

Cornelia Leitner: Als Female Founder in der Maschinenbau- und Tech-Branche habe ich sowohl Herausforderungen als auch Chancen erlebt. Anfangs wurde mir als junge Frau von einer technischen Karriere abgeraten, doch meine Leidenschaft für Technik hat mich motiviert, diese Hürden zu überwinden. Durch kontinuierliche Weiterbildung und die Entwicklung innovativer Technologien konnte ich mir einen Platz in dieser Branche erarbeiten.

Cornelia Leitner, CTO von royos

Wie differenzieren Sie sich von anderen Unternehmen in diesem Bereich Leichtbautechnologien?

Cornelia Leitner: Wir differenzieren uns von anderen Unternehmen im Bereich der Leichtbautechnologien durch unser patentiertes Verfahren zur Verbindung von Metall und Kunststoff, das eine einzigartige Kombination von Effizienz und Einfachheit bietet. Unser Verfahren ermöglicht es, Metall und Kunststoff in einem einzigen Schritt zu verbinden, wodurch sowohl die Prozesskosten als auch die Produktionszeit erheblich reduziert werden. Zudem unterstützt unsere Technologie nachhaltige Produktionsmethoden durch Reduzierung des CO2-Fußabdrucks und Förderung des Recyclings und der Wiederverwendung von Materialien. Diese Innovationskraft und unser klarer Fokus auf nachhaltige Lösungen heben uns deutlich von der Konkurrenz ab.

Können Sie uns das Prinzip Ihres neuartigen Kunststoff-Metall- Rührschweißverfahrens näher erläutern?

Cornelia Leitner: Das Kunststoff-Metall Rührschweißverfahren von royos joining solutions GmbH kombiniert verschiedne Verfahren in einem System, bei der ein rotierendes Werkzeug unter Druck und hoher Geschwindigkeit die Materialien plastifiziert, aufschmelzt und miteinander verbindet. In diesem innovativen Ansatz wird ein spezielles Werkzeug verwendet, dass sowohl Kunststoff als auch Metall in einen Zustand versetzt, in welchem sich homogen miteinander verbinden. Dieses Verfahren unterscheidet sich grundlegend von herkömmlichen Methoden, da es keine Vorbehandlung der Fügezone erfordert und eine dauerhafte, feste und dichte Verbindung in einem einzigen Schritt ermöglicht. Das Verfahren ermöglicht auch die Anpassung an verschiedene Metall- und Kunststoffarten, wodurch die Produktpalette erweitert und der Einsatz in verschiedenen Branchen und Anwendungen ermöglicht wird.

Beim Kunststoff-Metall Rührschweißverfahren wird ein rotierendes Werkzeug auf die Fügezone zwischen Kunststoff und Metall angesetzt.

Wie genau funktioniert das Verschweißen von Kunststoff und Metall in einem einzigen Prozessschritt?

Cornelia Leitner: Beim Kunststoff-Metall Rührschweißverfahren wird ein rotierendes Werkzeug auf die Fügezone zwischen Kunststoff und Metall angesetzt. Mittels Rotation, Wärme und Druck bringen wir die Fügepartner in den gewollten Zustand um eine Verbindung einzugehen. Das Werkzeug bewegt sich entlang der Fügezone, wodurch die Materialien miteinander interagieren und zu einer homogenen Verbindung verschweißt werden. Dank unseres patentierten Verfahrens, das die Metalloberflächenaktivierung und die Kunststoffverflüssigung in einem einzigen Arbeitsschritt integriert, ist keine zusätzliche Vorbehandlung wie Reinigung oder Aufrauen der Oberflächen erforderlich. Der gesamte Prozess ist effizient und anwenderfreundlich, da er schneller und kostengünstiger ist und eine qualitativ hochwertige Verbindung gewährleistet. Die resultierende Verbindung ist fest, dicht und weist eine hohe Festigkeit auf, was die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der Endprodukte signifikant erhöht.

Welche Herausforderungen mussten Sie bei der Entwicklung dieser Technologie überwinden?

Cornelia Leitner: Bei der Entwicklung des Kunststoff-Metall Rührschweißverfahrens mussten verschiedene technische und materialwissenschaftliche Herausforderungen gemeistert werden. Die unterschiedliche Natur von Kunststoff und Metall stellte eine Herausforderung dar, da beide Materialien unterschiedliche Schmelzpunkte und physikalische Eigenschaften haben. Es war notwendig, ein Verfahren zu entwickeln, das beide Materialien gleichzeitig plastifizieren kann, ohne sie zu beschädigen. Das Werkzeug musste so konzipiert werden, dass es den erforderlichen Druck und die Rotation bereitstellt, um eine gleichmäßige Verbindung zu gewährleisten. Ein weiteres Ziel war die Entwicklung eines Verfahrens, das eine einfache Trennung der Materialien für Recyclingzwecke ermöglicht. Dies erforderte innovative Ansätze, um die Verbindungen mechanisch lösbar zu gestalten, ohne die Integrität der Materialien zu beeinträchtigen.

Welche spezifischen Vorteile bietet Ihre Technologie im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren zur Verbindung von Kunststoff und Metall?

Cornelia Leitner: Unsere Technologie, das Kunststoff-Metall Rührschweißverfahren, bietet mehrere spezifische Vorteile gegenüber herkömmlichen Verfahren:

Keine Vorbehandlung der Fügezone: Es ist keine Vorbehandlung wie Reinigung oder Aufrauen der Oberflächen notwendig, was den Prozess vereinfacht und Zeit spart.
Ein einziger Prozessschritt: Das Verfahren ermöglicht eine dauerhafte, feste und dichte Verbindung in einem einzigen Schritt, was die Effizienz erhöht und Produktionskosten reduziert.
Hohe Festigkeit und Dichtigkeit: Die Verbindungen sind extrem fest und dicht, was die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der Produkte verbessert.
Kompatibilität mit Standard-CNC-Maschinen und -Robotern: Die Technologie kann leicht in bestehende Produktionslinien integriert werden, ohne dass teure Spezialmaschinen erforderlich sind.
Nachhaltigkeit: Die einfache mechanische Trennung von Kunststoff und Metall erleichtert das Recycling und trägt zur Reduzierung des ökologischen Fußabdrucks bei.

In welchen Industrien sehen Sie das größte Potenzial für den Einsatz Ihrer Technologie und können Sie Beispiele für konkrete Anwendungen in der Luftfahrt, Automobilindustrie oder anderen Bereichen nennen?

Cornelia Leitner: Das größte Potenzial für den Einsatz unserer Technologie sehen wir in der Automobilindustrie, Luftfahrt, andere Industrien und überall dort, wo eine feste und dichte Verbindung zwischen Kunststoff und Metall gefordert ist. In der Automobilindustrie kann unsere Technologie dazu beitragen, das Fahrzeuggewicht zu reduzieren und somit die Energieeffizienz und Reichweite von Elektrofahrzeugen zu erhöhen. Zum Beispiel könnte unsere Technologie zur Herstellung von Leistungselektronikkühlern, leichten und dennoch stabilen Strukturbauteilen wie Karosserieteilen, Türverkleidungen und Batteriegehäusen eingesetzt werden.

In der Luftfahrt ermöglicht unsere Technologie die Herstellung leichterer und dennoch robusterer Komponenten, was zu Treibstoffeinsparungen und geringeren CO2-Emissionen führt. Ein konkretes Anwendungsbeispiel ist die Herstellung von leichten, hochfesten Komponenten wie Sitzstrukturen oder Innenverkleidungen oder auch der Getränkewagen an Board.

Bei Pumpenherstellern kann unsere Technologie zur Herstellung von Pumpengehäusen und -komponenten eingesetzt werden, die eine zuverlässige und langanhaltende Verbindung zwischen Kunststoff und Metall erfordern.

Auch aus dem Bereich Computer, Laptop oder Tablet-Herstellern habe wir Anfragen im Haus.

Diese Beispiele verdeutlichen das breite Anwendungsspektrum und das transformative Potenzial unserer Technologie in diesen Schlüsselindustrien.

Wie unterscheidet sich Ihre Technologie in Punkte Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit zu den bestehenden/traditionellen Verfahren?

Cornelia Leitner: Unsere Technologie, das Kunststoff-Metall Rührschweißverfahren, bietet signifikante Vorteile in Bezug auf Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit im Vergleich zu traditionellen Verfahren zur Verbindung von Kunststoff und Metall:

Energieeffizienz: Unser Verfahren erfordert keine zusätzliche Energie für Vorbehandlungen wie Reinigung oder chemische Prozesse zur Oberflächenaktivierung, was den Energieverbrauch im Produktionsprozess reduziert.
Weniger Abfall: Durch die Möglichkeit einer direkten Verbindung von Kunststoff und Metall in einem einzigen Schritt entsteht weniger Abfall während der Fertigung. Dies trägt zur Reduzierung der Produktionskosten und zur Minimierung des Materialabfalls bei.
Recyclingfähigkeit: Unsere Technologie ermöglicht eine einfache mechanische Trennung von Kunststoff und Metall nach Gebrauch, was das Recycling von Verbundbauteilen deutlich vereinfacht. Dies trägt nicht nur zur Ressourcenschonung bei, sondern unterstützt auch die Kreislaufwirtschaft.
Reduktion von CO2-Emissionen: Aufgrund der verbesserten Materialausnutzung und des geringeren Energiebedarfs während der Produktion leistet unser Verfahren einen Beitrag zur Reduktion von CO2-Emissionen.

Die Technologie des Kunststoff-Metall Rührschweißverfahren bietet mehrere spezifische Vorteile gegenüber herkömmlichen Verfahren.

Welche Rolle spielt das Recycling von Verbundbauteilen in Ihrem Verfahren?

Cornelia Leitner: Das Recycling von Verbundbauteilen spielt eine zentrale Rolle in unserem Verfahren. Durch die Möglichkeit einer mechanischen Trennung von Kunststoff und Metall können die Materialien nach Gebrauch effizient wiederverwertet werden. Dies trägt zur Förderung einer nachhaltigen Praxis bei und unterstützt die Ziele einer geschlossenen Kreislaufwirtschaft. Indem wir sicherstellen, dass die Komponenten unserer Technologie leicht und effektiv recycelbar sind, tragen wir zur Reduzierung der Umweltbelastung und zur Schonung von Ressourcen bei.

Welche weiteren technologischen Entwicklungen und Innovationen planen Sie für die Zukunft?

Cornelia Leitner: Für die Zukunft planen wir, unsere Technologie kontinuierlich weiterzuentwickeln und zu verbessern. Ein Schwerpunkt liegt auf der Optimierung der Prozessparameter, um die Effizienz und Zuverlässigkeit der Kunststoff-Metall Rührschweißverfahren weiter zu steigern.

Wir investieren auch in Forschung und Entwicklung neuer Materialkombinationen und Werkzeugdesigns, die es uns ermöglichen, noch anspruchsvollere Verbindungen zwischen Kunststoff und Metall herzustellen. Unsere Vision ist es, einen Standard in der Materialverbindungstechnik zu setzen und durch fortlaufende Innovationen die Nachhaltigkeit und Effizienz unserer Produkte kontinuierlich zu verbessern.

Die royos joining solutions GmbH wird gefördert durch Seedfinancing – Deep Tech des BMAW bzw. des BMK abgewickelt durch die aws.

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