In zahlreichen Industriezweigen ist das Verbinden von Thermoplasten von fertigungstechnischer Bedeutung. Dabei stehen Technologien wie das mechanische Verbinden, Kleben und Schweißen miteinander im Wettbewerb. Heutige Produktentwicklungen gehen in Richtung Miniaturisierung bei erhöhter Packungsdichte, wie z.B. in den Bereichen Sensorik, Medizin und Photonik. Dies sind häufig Massenprodukte mit sensiblen Fügenahtumgebungen. Anzuwendende Fügeprozesse müssen eine räumlich und zeitlich lokalisierte Energieeinbringung sowie ein hohes Maß an Reproduzierbarkeit und Wirtschaftlichkeit gewährleisten. Konventionelle Verfahren wie das Ultraschall-, Vibrations- und Heizelementschweißen stoßen z.B. bei Kleinstteilen und an Produkten mit integrierten elektronischen Bauteilen an Grenzen. Der zeitlich und räumlich lokalisierte Energieeintrag ist eingeschränkt. Thermische oder mechanische Belastungen sowie Fügeabrieb führen zur Beschädigung der Produktfunktion. Das Werkzeug Laserstrahlung bietet gegenüber den konventionellen Verfahren prozess- und verfahrenstechnische Vorteile. Bei Produkten wie z.B. bei Kfz-Funkschlüsseln, Abstandsensoren oder Blutdruckmessgeräten wird das Laserstrahlschweißen bereits industriell eingesetzt. Dabei ist die Lasertechnik nicht als Ersatz etablierter Schweißverfahren sondern vielmehr als deren sinnvolle Ergänzung zu sehen. Sowohl die Fügequalität als auch die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten lassen ein großes Marktpotenzial erkennen. Um die wertschöpfende industrielle Nutzbarkeit und den Anwendungsbereich des Laserstrahlschweißens von Thermoplasten zu erweitern sowie reproduzierbar hochwertige Nahtqualitäten zu gewährleisten, ist es notwendig, die prozesstechnischen Aspekte und Zusammenhänge zu kennen. Auf Basis dieser Prämisse setzt sich diese Arbeit folgende Ziele: Mit dem Ishikawa-Diagramms werden jene die Nahtqualität beeinflussenden Aspekte, Eigenschaften und Größen strukturiert. Der Einfluss des Wassergehalts, des Fügedrucks, der optischen und thermischen Eigenschaften auf die Nahtqualität werden bewertet. Eine Abschätzung wird hergeleitet, welche die Bestimmung des Energiebedarfs für eine Schweißung erlaubt. Strategien zur Spaltüberbrückbarkeit werden erläutert. Die Nahtbelastbarkeit, Prozesszeit, Lage und Ausdehnung der Prozessfenster, Spaltüberbrückbarkeit und die Abmessungen der Wärmeeinflusszonen in Abhängigkeit der beiden Bestrahlungsverfahren Kontur- und Simultanschweißen werden an PA, pe und PP bestimmt. Basierend auf dem Energieerhaltungssatz wird die Energiedichte- und Temperaturverteilung in Abhängigkeit von Prozessparametern, wie z.B. Leistung, Wechselwirkungszeit, Leistungsdichteverteilung berechnet. Dabei finden die optischen und thermischen Eigenschaften der Fügepartner als auch ein Fügespalt zwischen ihnen Berücksichtigung. Um die Modellzuverlässigkeit zu bestimmen, werden die berechnete und experimentell bestimmte Wärmeeinflusszonenausdehnungen verglichen,Zur Darstellung des Prozessverhaltens, der Prozessfensterlage und zur Beurteilung der Nahtqualität in Abhängigkeit von den Prozessparametern wird die Streckenenergie verwendet. Sie ist jedoch keine globale prozessbeschreibende Größe. Obwohl die Darstellung der Nahtfestigkeit über der Streckenenergie eine charakteristische Kurvenform liefert, ist die Aussage über Prozessverhalten und -resultat nicht eindeutig. Gleiche Streckenenergiewerte führen nicht zu gleichen Resultaten. Die optische Eindringtiefe ist die Kopplungsgröße an das Strahlungsfeld und umgekehrt proportional zur Absorberkonzentration. Die Erwärmung findet während der Wechselwirkungszeit im Bereich der optischen Eindringtiefe statt. Die deponierte Energie kann aufgrund der geringen Wärmeleitung der Kunststoffe bei kleineren optischen Eindringtiefen nicht rasch genug abgeführt werden. Dadurch kann es zu Zersetzung und Nahtqualitätsminderung kommen. Dem ist durch Anpassung der Intensität und Wechselwirkungszeit zu begegnen. Kontur- und Simultanschweißen unterscheiden sich in der zeitlich-räumlichen Energieeinbringung. Daraus resultieren Konsequenzen, die sich in der Prozesszeit, Spaltüberbrückung und Nahtbelastbarkeit ausdrücken. Das Simultanschweißen ermöglicht kürzere Prozesszeiten und erhöhte Spaltüberbrückbarkeit als das Konturschweißen, falls eine homogene Bestrahlung der gesamten Naht gewährleistet ist. Je länger die Naht ist, umso ausgeprägter ist der Vorteil kürzerer Prozesszeiten, doch umso mehr Gesamtleistung ist notwendig. Das Modell zeigt, die prozesstechnisch relevanten Größen sind optische Eindringtiefe, wechselwirkende Leistung und Leistungsdichteverteilung, Wechselwirkungszeit, Restspaltgröße, Enthalpie und Wärmeleitfähigkeit. In Abhängigkeit von der optischen Eindringtiefe und dem Zusammenspiel von Leistung, Leistungsdichte und Wechselwirkungszeit existiert ein Maximum der Nahtaufwölbung (Spaltüberbrückbarkeit). Der Ort des Temperaturmaximums wird durch die Restspaltgröße, optische Eindringtiefe und Prozessführung beeinflusst. Bei Nullspalt liegt das Maximum unabhängig von der Bestrahlungsart unterhalb der Fügezone im absorbierenden Fügepartner. Mit zunehmendem Luftspalt wächst es und wandert zur Oberfläche des absorbierenden Fügepartners. Mit wachsender optischer Eindringtiefe sinkt es darunter. Beim Konturschweißen ist das Temperaturmaximum bis in den Millimeterbereich hinter die Strahlachse versetzt. Bei konstanten Prozessbedingungen ist die alleinige Variation der Streckenenergie, Leistungsdichte oder Leistung stets nach oben durch Überhitzung und nach unten durch mangelnde Plastifizierung limitiert. Beim Konturschweißen ist die gleichzeitige Steigerung der Leistung und des Vorschubs bei konstanter Strecken energie durch die Wärmeableitung und das Erreichen der Zersetzungstemperatur begrenzt.