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. Um mit Ultraschall punktgenau schweißen zu können, muss die Energie der Schallwellen gebündelt werden. Kunststoffschweissen mit Ultraschall | TELSONIC Ultrasonics. 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.
Umweltfreundliche und energieeffiziente Verbindungstechnik Die Ultraschall-Technologie ist, im Vergleich zu anderen thermischen Verfahren, schnell, effizient und umweltfreundlich bei der Bearbeitung von thermoplastischen Kunststoffen, Folien und Geweben. Unsere Produkte werden in allen kunststoffverarbeitenden Industrien eingesetzt, zum Beispiel Automobil Interieur und Exterieur, Filtration, Hygiene, technische Textilien, Verpackung, aber auch in der Umwelttechnologie. Ultraschall-Kunststoffschweißen - soniKKs Ultraschall. Wie funktioniert der Ultraschall? Die Ultraschall-Frequenz wird in einem Generator erzeugt. Der Generator wandelt Netzspannung in hochfrequente Hochspannung um und überträgt diese zum Schwinggebilde, das aus dem Konverter, dem Booster (Amplitudentransformationsstück) und der Sonotrode (Schweißwerkzeug) besteht. Der Konverter wandelt die ankommende Spannung elektrostriktiv in mechanische Schwingungen gleicher Frequenz und leitet diese über Booster und Sonotrode in das Werkstück. Durch Absorption der Schwingungen entsteht bei Druckbeaufschlagung und senkrechter Einleitung der mechanischen Schwingungen Grenzflächen- und Molekularreibung in der Füge- oder Trennzone.
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
Generell gilt, dass nur ähnliche amorphe Polymere eine hohe Wahrscheinlichkeit haben, miteinander verschweißt werden zu können. Die chemischen Eigenschaften eines jeden teilkristallinen Materials machen jedes nur mit sich selbst kompatibel. Wenn die zu verschweißenden Materialien kompatibel sind, können verschiedene andere Faktoren die Schweißbarkeit der Teile beeinflussen. Zu diesen Faktoren gehören Hygroskopizität, Formtrennmittel, Schmiermittel, Weichmacher, Füllstoffe, Flammschutzmittel, Mahlgut, Pigmente und Harzsorten. LEITFADEN ZUM ULTRASCHALLSCHWEISSEN HERUNTERLADEN Überlegungen zum Verbindungsdesign Das Schweißnahtdesign der zu verbindenden Teile ist entscheidend für das Erreichen optimaler Schweißergebnisse. Das Verbindungsdesign eines bestimmten Teils hängt von Faktoren wie der Art des Kunststoffs, der Teilegeometrie und den Anforderungen an die Schweißnaht ab. Es gibt viele verschiedene Gestaltungsmöglichkeiten, jedes mit seinen eigenen Vorteilen. Einige dieser Konstruktionen werden später in diesem Abschnitt besprochen.
Urheberrecht: © KEmikro Durch Ultraschallschweißen werden Vertiefungen, die z. B. durch Ultraschallheißprägen hergestellt wurden, verschlossen, sodass gegebenenfalls abgeschlossene Hohlräume entstehen [65, 24]. In der Regel werden beim Ultraschallschweißen so genannte Energiedirektoren durch den Ultraschall aufgeschmolzen. Die Ultraschallschwingungen schmelzen die Energiedirektoren auf, weil nur sie in direktem Kontakt zum Fügepartner stehen und dort Reibungswärme entsteht. Der Kunststoff, aus dem die Energiedirektoren bestanden, bildet so eine Art Klebstofffilm, der die Fügepartner mit einander verbindet. Der gesamte Schweißvorgang inklusive Erstarren der Schmelze nimmt etwa eine Sekunde in Anspruch. Es ist auch möglich, mehrere Ebenen von Mikrokanälen übereinander zu schweißen. Ein gutes Beispiel hierfür ist der Mikrowärmetauscher, bei dem drei fluidische Ebenen aufeinander und dann noch eine Anschlussplatte aufgeschweißt wurde [19]. Film zu Ultraschallheißprägen und -schweißen inklusive Werkzeugherstellung Wenn vor dem Schweißen ein Schlauch in einen passenden Graben eingelegt wird, dann wird er beim Aufschweißen einer Deckelfolie mit eingeschweißt und es entsteht ein fluidischer Anschluss an eine Küvette oder ein mikrofluidisches System.
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