Ultraschallschweißen eignet sich besonders für das Verschweißen von thermoplastischen Kunststoffen. Beim Ultraschallschweißen von Kunststoffen werden Ultraschallwellen mit Frequenzen von 15 – 70 kHz verwendet. Mit einer Amplitude von 5 – 50 μ m werden die Schwingungen durch die Sonotroden in das Bauteil eingeleitet. Reibungswärme entsteht und führt zur Schmelze. Unter zusätzlichem Druck können die Kunststoffe dann gefügt werden. Ultraschallschweißen - Kunststoffverarbeitung Hoffmann GmbH. Um mit Ultraschall punktgenau schweißen zu können, muss die Energie der Schallwellen gebündelt werden. Das geschieht durch die Geometrie der Werkzeuge (Sonotroden und Ambosse) oder des Kunststoffs selbst (Nahtgestaltung). Spitzen oder Kanten an der Naht können die Energie fokussieren und werden deshalb Energierichtungsgeber (kurz: ERG) genannt. Das Ultraschallschweißverfahren bietet eine Reihe von Vorteilen. Die Wichtigsten sind: Zeitersparnis: In Sekundenbruchteilen werden die Kunststoffe verschweißt. Anlauf- und Wartezeiten für das Aufheizen und Abkühlen der Werkzeuge fallen beim Ultraschallschweißen weg.
Anstelle eines Energiedirektors kann auch ein Draht oder ein anders geartetes Mikroteil aus Metall vor dem Ultraschallschweißen zwischen den Verbindungspartnern platziert werden. In der nebenstehenden Abbildung ist der Vergleich beider Methoden als Schnitte vor dem Verschweißen und nach dem Verschweißen zu sehen. Ein eigelegtes Metallteil wird nicht durch den Ultraschall aufgeschmolzen und ermöglicht eine gleichmäßigere Verschweißung unter einer großen Sonotrode, unter der die Ultraschallschwingungen unterschiedlich groß sind [114]. Außerdem können auch Polymere wie z. FEP miteinander verbunden werden, von denen man bisher annahm, sie könnten nicht mit Ultraschall verschweißt werden, weil Energiedirektoren aus diesen Materialien zu weich sind und von der Sonotrode nur plattgedrückt werden, sodass keine Reibungswärme entsteht. Zitate [65] J. Sackmann, K. Burlage, C. Gerhardy, B. Ultraschall-Kunststoffschweißen - soniKKs Ultraschall. Memering, S. Liao, W. K. Schomburg, "Review on ultrasonic fabrication of polymer micro devices", Ultrasonics 56 (2015) 189-200, DOI: 10.
Sie haben einen ungünstigen Übertragungskoeffizienten für Ultraschall-Schwingungen, deshalb sind keine oder nur bedingte Fernfeldschweißungen möglich. Fadenmoleküle von teilkristallinen Thermoplasten Beispiele teilkristalline Thermoplaste PA (Polyamid) Lampengehäuse Kraftstoffleitung im Auto Ausgleichsbehälter im Auto Gas-/Bremspedal im Auto POM (Polyoxymethylen) Tanks Griffe im Möbelbau Küchenbeschläge Lautsprechergitter PP (Polypropylen) Fahrradhelme Folien/Verpackungen in der Lebensmittelindustrie Stoßfänger PE (Polyethylen) Einfache Spritzgussteile wie Kanister oder Rohre Orthopädische Korsagen Das könnte Sie auch interessieren
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Bei der longitudinalen Technik werden die Schwingungen vertikal zu den Fügeteilen eingeleitet, und der Zylinder bewegt das ganze System in der Schweissachse auf das obere Fügeteil zu und erzeugt so den Schweissdruck. Torsionales Verfahren SONIQTWIST® Das System ist in der Regel ebenfalls vertikal aufgebaut, der Prozess selbst verläuft jedoch völlig anders. Es handelt sich hier um ein Hochfrequenz Reibschweissen. Die Schwingungen werden tangential eingeleitet, die Sonotrode nimmt den oberen Fügepartner mit, und bewegt ihn horizontal zum unteren Teil. Durch die hohe Frequenz von 20 KHz, die Amplitude und den Druck entsteht durch die Reibung ebenfalls Schmelze zwischen den Teilen. Durch die tangentiale Bewegung entsteht so gut wie keinerlei Belastung durch den Ultraschall im unteren Teil. Deshalb eignet sich dieses Verfahren besonders für Anwendungen, bei denen man verhindern will, dass direkt neben der eigentlichen Ultraschallschweißung zusätzliche Schwingungen eingeleitet werden, die eine Schädigung hervorrufen könnten.
Fügung von Bauteilen mit dünnen Wänden Präzise Naht durch Zentrierung Wird als Alternative zum Nieten verwendet, wenn Nietzapfen nicht ans Bauteil angespritzt werden können. Deswegen "springt" die Sonotrode ein: Sie ist an der Stirnfläche speziell geformt und kann das Kunststoffteil so umformen, dass das zweite Material fixiert wird. Keine Energierichtungsgeber benötigt Fügung artfremder Materialien Großformatige Umformung möglich Die Bauteile liegen flächig ohne besondere Nahtgestaltung aufeinander. Die Spitze der Sonotrode dringt bis in die untere Platte durch. An dieser Stelle schmilzt der Kunststoff, sammelt sich teilweise in der Trennfuge und führt zu einer punktuellen Verbindung. Keine Energierichtungsgeber benötigt Punktgenaue Fügung Einfach, schnell und formschlüssig GRUNDLAGEN KUNSTSTOFFE AUTOMATION, AUTOMOTIVE, CONSUMER, ELECTRONICS, MEDICAL pdf 2 MB 944 KB 1 MB 946 KB 397 KB Branchenlösung AUTOMOTIVE Höchste Schweißqualität: Dicht, fest, maßhaltig und optisch einwandfrei müssen Automobil-Teile gefügt werden.
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