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Das Ultraschallschweißen besteht aus einem Prozess der mechanische Schwingungen mit Ultraschallfrequenz wo die Kontaktzone zwischen der Sonotrode und dem zu schweißenden Teil eine Fusion auf lokaler Ebene.
Die Netzfrequenz von 50/60 Hz wird vom Ultraschallgenerator umgewandelt und verstärkt in Form von elektrisches Signal und durch den piezoelektrischen Wandler in Bewegungsenergie.
Die vom Generator gelieferte und der akustischen Baugruppe zugeführte Energie muss ausreichen, um die Trägheitsmomente der in Bewegung zu setzenden Massen und die Reibung zwischen den Teilen zu überwinden.
Die Vorteile einer fortschrittlichen Technologie wie dem Ultraschallschweißen sind zahlreich:
Ultraschallschweißen ist eine der sichersten, effektivsten und schnellsten Methoden zum Verbinden thermoplastischer Materialien.
Die Schweißzeit liegt im Millisekundenbereich und es können Formteile und thermoplastische Gewebe geschweißt werden.
Die Ultraschalltechnologie ermöglicht das Schneiden und gleichzeitige Schließen der synthetischen Fasern von Stoffen, wodurch der typische Ausfransungseffekt vermieden wird. Während und nach dem Schneidevorgang bleibt das Werkzeug stets sauber, und die Verwendung von Ultraschall ist für die Bediener sicher, da es nicht brennt und keine giftigen Dämpfe erzeugt.
Das Ultraschallnähen ermöglicht das Verbinden von zwei oder mehr Gewebelagen ohne Zusatz von Klebstoffen, Lösungsmitteln oder mechanischen Befestigungen. Darüber hinaus sind die Ultraschallnähte hermetisch versiegelt, so dass der Inhalt des Produkts erhalten bleibt. Einer der Vorteile liegt sicherlich im Bereich der Energie, da der Schweißprozess keine negativen Auswirkungen hat.
Beim Ultraschallnieten wird ein in ein Loch eingeführter Bolzen oder Stift geschmolzen. Der Kunststoffstift wird mit der Sonotrode in Kontakt gebracht, schmilzt und bildet einen Quetschkopf. Diese Technik kann auch zur Befestigung verschiedener Materialien oder Metallteile verwendet werden, z. B. von Auto-, Wohnmobil- und Bootsteilen oder von speziellen elektrischen Bauteilen (Stecker, Steckdosen, Mehrfachsteckdosen, Verbinder) oder von Luftfiltern und Benzin-/Dieselfiltern.
Dieser Vorgang ergibt sich aus der Notwendigkeit, Messingnieten in ein thermoplastisches Material einzubringen. Das Loch im Kunststoff schmilzt unter der Einwirkung von Ultraschall, so dass die Niete eingeführt werden kann. Die Niete hat eine Rändelung, die die Haftung des Lots erhöht. Sobald sich der geschweißte Kunststoff verfestigt hat, ist die Niete perfekt eingearbeitet.
Um die Reibungsflächen zwischen den Teilen zu verringern, die das Einleiten des Schmelzvorgangs erschweren, ist es ratsam, an den Teilen selbst geometrische Erhebungen, so genannte Energiedirektoren, zu schaffen, die es ermöglichen, das Material auf einer relativ kleinen Fläche zu schmelzen.
Um die für Ihre Anwendung am besten geeignete Energiedirektor-Geometrie auszuwählen, führen wir unten einige Beispiele auf und stehen Ihnen in jedem Fall mit unserer Erfahrung und unserem technischen Wissen zur Verfügung.
Zu den üblichen Verbindungen, bei denen ein Energieleiter zum Einsatz kommt, gehören: Stoßverbindungen, segmentierte Verbindungen und Nut- und Federverbindungen.
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