Anwendung des Ultraschallschweißens
Ultraschallschweißen ist ein industrieller Prozess, bei dem elektrische Energie in mechanische Schwingungen umgewandelt wird.
Hochfrequenz-Schallwellen, sogenannte akustische Schwingungen, werden über Kunststoffteile (unter Druck zusammengehalten) an die Gelenkschnittstelle übertragen. Diese Ultraschallschwingungen erzeugen Reibung und heizen den Anschlussbereich lokal an, wodurch die Teile zusammengeschweißt werden können. Es sind keine weiteren Verbrauchsmaterialien erforderlich. Diese beiden Teile sind ultraschall miteinander verschweißt. Der Prozess ist sehr schnell (die Zykluszeit liegt in der Regel innerhalb von 1 Sekunde) und ist sehr energieeffizient.
Um komplexe thermoplastische Formteile zu montieren, können Ultraschallschweißgeräte einfach verwendet werden, um die Teile durch Schweißen zu verbinden. Kann leicht festes Strukturschweißen erreichen. Maßgeschneiderte Ultraschallwerkzeuge, um die genauen Spezifikationen der geschweißten Teile zu erfüllen. Das Kunststoffteil ist zwischen einer kundenspezifischen festen Hülse (Amboss) und einem Arbeitshorn (Resonanz) eingeklemmt. Die Betriebsfrequenz einer gewöhnlichen Ultraschallschweißmaschine liegt zwischen 20 kHz und 70 kHz. In der Regel kann die Gelenkschnittstelle ein spezielles "Gelenkdesign" erfordern, um die Kunststoffschmelze und -strömung zu unterstützen. Ultraschallenergie schmelzt die Kontaktpunkte der Teile, was zu Schweißnähten führt.
Ultraschallwellen können auch zum Schweißen von Metallen verwendet werden. In Anwendungen wie "Drahtverklebung", "Punktschweißen" und Kupferrohrversiegelung ist das Ultraschall-Metallschweißen in der Regel auf dünnes "weißes Metall" beschränkt. Zu den schweißbaren Ultraschallmetallen gehören: Aluminium, Kupfer und Nickel.
Ultraschallschweißen von Thermoplasten kann aufgrund der Absorption von Vibrationsenergie entlang der Verbindungslinie zu einem lokalen Schmelzen des Kunststoffs führen. In Metallen erfolgt das Schweißen durch Hochdruckdispersion von Oberflächenoxiden und lokale Bewegung von Materialien.
Vorteile des Ultraschallschweißens:
Ultraschallschweißen ist sehr schnell und sehr energieeffizient. Es werden keine Verbrauchsmaterialien (Klebstoffe oder Lösungsmittel) benötigt. Ultraschallschweißen kann automatisiert werden, indem einfache Integration in bestehende Verpackungsproduktionslinien oder Verarbeitung und Manipulation durch Mehrachsroboter erfolgt.
