Beim Schweißen von Kunststoffprodukten muss dem Ultraschallschweißgerät kein Klebstoff, Füllstoff oder Lösungsmittel zugesetzt werden, und es verbraucht keine große Menge an Wärmequelle. Es hat die Vorteile einer einfachen Bedienung, einer schnellen Schweißgeschwindigkeit, einer hohen Schweißfestigkeit und einer hohen Produktionseffizienz. Daher wird die Ultraschallschweißtechnologie immer häufiger eingesetzt.
Ein Stück Kunststoff-Fertigprodukt kann aus einer Vielzahl von Materialien oder Bauteilen hergestellt werden. Die Komponenten werden mit mechanischen Verbindungselementen, Klebstoffen und Schweißverfahren kombiniert und verarbeitet. Unter den drei Verbindungsmethoden hat der Schweißprozess die beste Wirkung, und die Schweißformen sind unterschiedlich, und je nach Material, Größe und Verwendung können unterschiedliche Schweißprozesse angewendet werden. Beide technischen Kunststoffe können durch mechanische Verbindungselemente, Klebstoffe und Lötprozesse verbunden werden. Mechanische Befestigungselemente ermöglichen eine schnelle Verbindung der beiden Komponenten, die Nähte sind jedoch weniger dicht und lokale Spannungen können auch das Polymermaterial lösen.
Schweißverfahren des Ultraschallschweißgerätes: Das Schweißprinzip des Ultraschallschweißgerätes besteht darin, vom Generator Hochspannungs- und Hochfrequenzsignale zu erzeugen und diese unter Verwendung des Energie-Schweißkopfes (hom) auf das Kunststoffbearbeitungsobjekt zu übertragen und das zu erzeugen Kunststoff durch die Reibung zwischen der Oberfläche des Werkstücks und den intrinsischen Molekülen. Die Kontaktfläche erzeugt eine hohe Temperatur, und die Kunststoffverbindungsfläche löst sich schnell auf und wird im Handumdrehen ausgetauscht, und der Schmelzvorgang ist in einer Sekunde abgeschlossen. Der Klebstoff kann gute Eigenschaften bereitstellen und eine Naht mit ausgezeichneter Auslaufsicherheit bilden. Die Klebebehandlung ist jedoch schwieriger. Große, langsame Aushärtungsgeschwindigkeit. Gleichzeitig sind bei der Verklebung Fugenvorbereitung und Oberflächenreinheit erforderlich.
Durch das Schweißen entsteht eine haftfeste Naht mit mechanischen Eigenschaften in der Nähe des Grundmaterials. Das Kunststoffschweißen ist auf thermoplastische Polymere beschränkt, da das thermoplastische Material durch Erhitzen erweicht werden kann. Das duroplastische Polymer kann nach dem Aushärten nicht durch Erhitzen erweicht werden. Thermoplastische Polymere benötigen zum Schweißen weniger Wärme als Metalle.
Vibrationsschweißen
Vibrationsschweißen wird auch als lineares Reibschweißen bezeichnet. Die zwei thermoplastischen Teile reiben bei dem geeigneten Druck, der Frequenz und der Amplitude aneinander, bis genügend Wärme erzeugt wird, um das Polymer zu schmelzen. Nachdem die Vibration gestoppt ist, werden die Komponenten miteinander ausgerichtet und das geschmolzene Polymer verfestigt sich, um eine Schweißnaht zu bilden. Das Vibrationsschweißen ähnelt dem Schleuderschweißen, mit der Ausnahme, dass die Bewegung eher eine lineare Bewegung als eine Drehbewegung ist. Diese Schweißmethode ist sehr schnell, die Vibrationsfrequenz beträgt im Allgemeinen 100 bis 240 Hz und die Amplitude 1 mm bis 5 mm.
Der Hauptvorteil dieses Schweißverfahrens ist die Fähigkeit, große, komplexe lineare Bauteile mit hohen Geschwindigkeiten zu schweißen. Weitere Vorteile sind die Fähigkeit, mehrere Teile gleichzeitig zu schweißen, einfache Schweißwerkzeuge und die Fähigkeit, fast alle thermoplastischen Materialien zu schweißen, einschließlich Spritzgussteilen, Strangpressteilen, Blasformteilen, thermogeformten Teilen, geschäumten Teilen und Stanzteilen, die hauptsächlich verwendet werden in der Automobil- und Haushaltsgeräteindustrie.
Ultraschallschweißen
Das Ultraschallschweißverfahren bildet durch mechanische Hochfrequenzvibration eine Naht. Das zu montierende Bauteil wird zwischen dem Schwinghorn und dem feststehenden Horn und dann im rechten Winkel zur Kontaktfläche gedrückt und mit einer Frequenz von 20 bis 40 kHz mit Ultraschall in Schwingung versetzt. Wechselnde hochfrequente Spannungen erzeugen Wärme an der Verbindungsstelle, um eine qualitativ hochwertige Schweißnaht zu bilden. Die dabei verwendeten Werkzeuge sind sehr teuer und daher für den Einsatz in großen Produktionsmengen geeignet. Diese Schweißmethode eignet sich nur für Kleinteile mit einer Schweißlänge von nicht mehr als einigen Zentimetern. Zu den Anwendungen gehören Ventile und Siebverfahren, Kartuschen, Autoteile, Staubsaugergehäuse usw. zum Schweißen von medizinischen Geräten an Mehrkopfmaschinen.
Reibschweißen
Das Thermoplast-Reibschweißen (auch als "Schleuderschweißen" bekannt) hat dasselbe Prinzip wie das Metallschweißen. Bei diesem Schweißvorgang wird ein Teil des Substrats fixiert und das andere Teil mit einer gesteuerten Winkelgeschwindigkeit gedreht. Wenn die Teile zusammengepresst werden, bewirkt die Reibungswärme, dass das Polymer schmilzt und beim Abkühlen eine Schweißnaht bildet. Die wichtigsten Schweißparameter sind: Drehzahl, Reibungsdruck, Schmiededruck, Schweißzeit und Schmelzlänge.
Das Reibschweißen führt zu einer hervorragenden Schweißqualität, einem einfachen Schweißprozess und einer hohen Wiederholgenauigkeit. Da der Prozess der Ultraschallschweißmaschine jedoch einfach ist, ist sie nur für Anwendungen geeignet, bei denen mindestens ein Bauteil kreisförmig ist und keine Winkelausrichtung erfordert.
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