{$TEXT.pagetitle}

Technische Verfahrensbeschreibung

 

Die Ultraschallschweisstechnik für Kunststoffe wird den Schmelz-schweissverfahren zugeordnet. Das Verfahren beruht auf einer Umwandlung von Reibungs- und Schwingungsenergie in Wärme.

 

Die vom Ultraschallsystem erzeugten hochfrequenten Schwingungen werden über das Schweisswerkzeug, genannt Sonotrode, unter Druckeinwirkung auf die zu fügenden Teile übertragen, was zu einer Relativschwingung in der Fügezone führt. Die als Folge der Reibungswärme entstehende Mikroschmelze stellt eine Schwingungsbarriere dar, wodurch Schwingungsenergie absorbiert und in Wärme umgewandelt wird, was schliesslich in Sekundenbruchteilen zum Abschmelzen der Schweisskontur und damit zu einer molekularen Verbindung führt.

 

Die zu verschweissenden Kunststoffteile müssen in der Regel eine dem Materialtyp und den an die Fügenaht gestellten Anforderungen entsprechende Schweisskontur aufweisen.

Arten

Anlagen- und verfahrenstechnisch unterscheidet man zwischen dem linearen und torsionalen Prinzip. Bei der Lineartechnik werden die Schwingungen vertikal zur Fügezone eingeleitet, während bei der torsionalen Technik die Fügeteile tangential zur Schweissebene vibriert werden.

 

Die für das Schweissgut schwingungsarme, torsionale Technik wird vorzugsweise bei z. B. medizinalen Anwendungen (geringere Erzeugung von Partikelflug) oder bei Bauteilen mit integrierter, vibrationsanfälliger Elekronik eingesetzt.

 

Anwendungsbezogen unterscheidet man zwischen dem molekularem Schweissen sowie Punktschweissen (Kunststoff-Kunststoff), dem Nieten/Bördeln (Kunststoff-Fremdwerkstoff) und dem Einbetten von Metalleinsätzen (z. B. Gewindebuchsen) in Kunststoffspritzgussteile. Ebenso lassen sich thermoplastische Gewebe, Non-wovens oder Folien mit Ultraschall schneiden und gleichzeitig verschweissen (Trennschweissverfahren).

 

Anwendungsbereiche

Das Ultraschall-Kunststoffschweissverfahren kann bei praktisch allen thermoplastischen Kunststoffen eingesetzt werden. Bei der Fügenahtgestaltung von Werkstücken aus teilkristallinen Kunststoffen muss besondere Beachtung geschenkt werden, da sich das Schweissverhalten dieser Kunststoffart vom amorphen Kunststofftyp wesentlich unterscheidet.

 

In beschränktem Masse lassen sich auch unterschiedliche, thermoplastische Kunststofftypen miteinander verbinden. Duroplaste lassen sich mit Ultraschall nicht verschweissen. Die Ultraschallfügetechnik findet heute in allen Industriezweigen, wo Kunststoffe verarbeitet werden, Anwendungen.

 

Referenzen

 

Automobilindustrie: 

Punktschweiss-, Niet- und Bördelverbindungen an  z. B. Innenverkleidungen,  Instrumentenpanels, Sitzen und Stossstangen

Elektroindustrie/Elektronik:

Nietverbindungen von PCB's in Gehäuse, Sichtfenster, Einbördeln/ Fixieren, elektrische Kontakte, Battery Packs

Medizinal/Chemie/Pharma: 

Filter einschweissen, Spritzen, Behälter für Bakterienkulturen, Insulin-Pens, Pumpengehäuse, Aromafilter

Unterhaltungselektronik: 

Gehäuse, Sichtfenster, Einbauten einnieten, Punktschweissen von Gehäuseteilen

Spielzeugindustrie: 

Fügen von dreidimensionalen Kunstoffformteilen aller Art

Weisse Ware:  

Schweiss-, Punktschweiss-, Niet-, Bördel- und Einbettanwendungen von Gewindebuchsen

Textilindustrie:  

Etiketten trennen und randverschweissen, Webkanten beschneiden, Rollenenden mit -anfang verbinden