Manchmal verwechselt man Vibrationsschweißen und Ultraschallschweißen, weil beide Prozesse Vibrationsenergie zum Schweißen von Kunststoffkomponenten verwenden. Diese beiden Prozesse unterscheiden sich jedoch sehr voneinander. Sehen wir uns die Unterschiede zwischen diesen beiden Prozessen an und wie sie zu Ihrem Vorteil genutzt werden können.
Vibrieren, um Kunststoff zu schweißen
Sowohl das Vibrationsschweißen als auch das Ultraschallschweißen nutzen Vibrationen, um Reibung und Wärme zum Schweißen von Kunststoffen zu erzeugen.
Schwingungsrichtung
Der Schwingungsschweißprozess bewirkt, dass ein Bauteil relativ zur anderen mit linearer Bewegung von links nach rechts vibriert. Verbringen Sie eine Sekunde reiben Sie Ihre Hände, wie versuchen, von der Kälte zu erwärmen. Die Aktion, die Sie machen, ist die gleiche wie die Aktion des Vibrationsschweißers auf den beiden Teilen. Die Reibung zwischen zwei Objekten erzeugt Wärme zum Schweißen.
Im Gegensatz dazu bewirkt das Ultraschallschweißverfahren, dass ein Bauteil senkrecht zum anderen vibriert, wie ein Hammer auf einer asphaltierten Straße. In diese Richtung zu vibrieren scheint unvernünftig, aber Ultraschallschweißen kann unglaublich schnelle Vibrationen erzeugen, molekulare Reibung verursachen und Wärme erzeugen.
Schwingungsfrequenz
Frequenz ist ein Maß dafür, wie viele Schwingungen in einer Sekunde abgeschlossen werden. Das Schwingungsschweißverfahren vibriert je nach Größe der zu schweißenden Teile etwa 120-240 Mal oder 120-240 Hz pro Sekunde. Diese Frequenz liegt vollständig im Bereich des menschlichen Hörens, so dass die Vibrationsgeräte ein schalldichtes Gehäuse verwenden, um den Maschinenbediener vor dem ohrenbetäubenden nebelartigen Klang zu schützen.
Ultraschallschweißen vibriert bei Ultraschallfrequenzen, woher der Name kommt. Also, was ist die Ultraschallfrequenz? Es sind Frequenzen, die das menschliche Ohr hören kann, in der Regel 20.000 Hz oder 20 kHz. Die Betriebsfrequenz der meisten Ultraschallprozesse beträgt 20 bis 40 kHz. Einige Betriebsfrequenzen sind 15 kHz, was technisch nicht im Ultraschallbereich liegt, aber immer noch als Ultraschallschweißen gilt. Die Anwendung von 20-40 kHz ist leiser als Vibrationen, aber da die Resonanzfrequenz von Kunststoffteilen niedriger ist, gibt sie einen scharfen, scharfen Klang ab.
Schwingungsamplitude
Amplitude ist der Abstand zwischen den beiden am weitesten entfernten Punkten der Schwingungsbewegung. Beim Vibrationsschweißen beträgt die Amplitude in einer Hochfrequenzmaschine in der Regel 0,4 bis 1,8 mm und bei einer Niederfrequenzmaschine 1,8 bis 4,0 mm. Je niedriger die Amplitude, desto höher die Frequenz.
Im Gegensatz dazu ist die Amplitude des Ultraschallschweißens viel kleiner. Viele Anwendungen verwenden 25 bis 125 Mikrometer oder 0,025 bis 0,125 mm. Wie beim Vibrationsschweißen, je niedriger die Amplitude, desto höher die Frequenz.
Schweißzeit
Vibrationsschweißen ist ein ziemlich schneller Prozess, die typische Zykluszeit liegt im Bereich von 5-10 s, aber die Geschwindigkeit des Ultraschallschweißens ist viel schneller, und die typische Zykluszeit liegt zwischen 1-3 s.
