Überlegungen zum Material Um zwei thermoplastische Teile zu verbinden, ist es notwendig, dass die Materialien kompatibel sind. Andernfalls können beide Materialien zwar miteinander verschmelzen, aber es entsteht keine molekulare Verbindung. Ein gutes Beispiel wäre der Versuch, Polyethylen mit Polypropylen zu verschweißen. Diese beiden teilkristallinen Materialien haben ein ähnliches Aussehen und viele gemeinsame physikalische Eigenschaften. Sie sind jedoch chemisch nicht kompatibel und können daher nicht miteinander verschweißt werden. Ultraschallschweißen von Kunststoffen | SpringerLink. Gleichartige Thermoplaste (d. h. Materialien mit denselben chemischen Eigenschaften) lassen sich miteinander verschweißen. Zum Beispiel lässt sich ein ABS-Teil mit einem anderen ABS-Teil verschweißen. Ungleiche Thermoplaste sind nur dann kompatibel, wenn ihre Schmelztemperaturen innerhalb von 6 °C (40 °F) liegen und sie eine ähnliche Molekularstruktur aufweisen. Es ist zum Beispiel wahrscheinlich, dass ein ABS-Teil mit einem Acrylteil verschweißt werden kann, da ihre chemischen Eigenschaften kompatibel sind.
Gleichbleibende Qualität: Präzise Regeltechnik sorgt für genaue und reproduzierbare Ergebnisse. Kostensparend und umweltfreundlich: Keine Hilfsmittel wie Kleber benötigt und es verbraucht weniger Energie. Welche Kunststoffe sind schweißbar Kunststoffe lassen sich nicht nur kleben, sondern auch mit Ultraschall schweißen. Wir erklären, welche Kunststoffe schweißbar sind und warum. Die Nahtgestaltung hat besonderen Einfluss auf die formschlüssige Verbindung. Es gibt verschiedene Nahtgeometrien, angepasst an Materialien und Bauteile. Kunststoffschweissen mit Ultraschall | TELSONIC Ultrasonics. Die Bauteile sind wie Stufen mit Energierichtungsgebern gestaltet. Durch die Ultraschallwellen kommt es an den Energierichtungsgebern zur Schmelze und unter zusätzlichem Druck werden die Bauteile optisch einwandfrei, hochfest und bedingt dicht gefügt. Einfache Herstellung der Naht "Tetris-Effekt" (Selbstzentrierung der Bauteile) Das untere Bauteil hat einen Spalt (sog. Nut). Das Obere eine sog. Feder, die perfekt in die Nut passt. Der Energierichtungsgeber der Feder fokussiert die Energie, es kommt zur Schmelze, durch zusätzlichen Druck werden die Bauteile gefügt.
Grundprinzip des Ultraschallschweißens Ultraschallschweißmaschine Haltezeit Ultraschall-Sonotrodefährt in Grundstellung Ultraschallschweißmaschine – Werkstücke in Aufnahme Werkstücke in Aufnahme: Die beiden thermoplastischen Teile, die zusammengefügt werden sollen, werden in der Vorrichtung übereinander gelegt, die Aufnahme nennt man auch Amboß. Ultraschall-Sonotrode Kontakt Krafteinwirkung-Ultraschallschweißung Ultraschallschweißmaschine Schweißzeit Kraftangewandtes Ultraschallschweißen: Auf die Teile wird eine kontrollierte Kraft oder ein kontrollierter Druck ausgeübt, der sie gegen die Vorrichtung klemmt. Schweißzeit: Die Ultraschallsonotrode wird 20. 000 (20 kHz) oder 40. 000 (40 kHz) Mal pro Sekunde in Abständen, die in Tausendstel Zoll (Mikrometer) gemessen werden, für eine vorbestimmte Zeitspanne, die als Schweißzeit bezeichnet wird, vertikal vibriert. Durch sorgfältige Teilekonstruktion wird diese vibrierende mechanische Energie auf begrenzte Berührungspunkte zwischen den beiden Teilen gerichtet.
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.
Preview Unable to display preview. Download preview PDF. Literatur Haberstroh E (2001) Fügen und Umformen von Kunststoffen, Vorlesungsskript an der RWTH-Aachen Google Scholar Haberstroh E, Klein H, Schulz J (2000) Kunststoffschweißen — Teil 2: Industrielle Serienfertigung. Schweißen & Schneiden: 52: 272–276 Michaeli W (1999) Einführung in die Kunststoffverarbeitung. Carl Hanser, München N. N. (2003) Montage hybrider Mikrosysteme. Arbeits-und Ergebnisbericht des Sonderforschungsbereiches SFB 440 der DFG Teilprojekt B7 N. (1992) Ultraschallfügen von Formteilen und Halbzeugen aus thermoplastischen Kunststoffen in der Serienfertigung, Maschinen und Geräte, Funktionsbeschreibung und Anforderungen. Richtlinie des Deutschen Verbandes für Schweiße und verwandte Verfahren, DVS 2216-1 N. Ultraschallfügen von Formteilen und Halbzeugen aus thermoplastischen Kunststoffen in der Serienfertigung, Ultraschall, Verfahren und Merkmale. Richtlinie des Deutschen Verbandes für Schweiße und verwandte Verfahren, DVS 2216-2 Potente H (1971) Untersuchungen zur Schweißbarkeit thermoplastischer Kunststoffe mit Ultraschall.
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