Ultraschallschweißen und Ultraschallschneiden

Beim Ultraschallschweißen und Ultraschallschneiden von thermoplastischen Kunststoffen mit Ultraschall werden die vom Generator erzeugten elektrischen Schwingungen im Konverter (Schallwandler) in mechanisches Schwingen umgewandelt, durch das Amplituden-Transformationsstück (kurz: Ampli od. Zwischenstück) übersetzt und über die sogenannte Sonotrode ( das Schweißwerkzeug ) den zu verbindenden Werkstücken zugeleitet.

Hierbei arbeitet der Generator und das Schwinggebilde zusammen in Resonanz. Durch die Reflektion der mech. Schwingungen an der schallabstrahlenden Endfläche der Sonotrode bildet sich eine stehende Welle aus, die Energie in die Werkstücke überträgt.

Die den Werkstücken unter einem bestimmten Anpressdruck zugeleiteten mechanischen Schwingungen werden absorbiert und an der Grenzfläche reflektiert.

Video

Allgemeine Infos

Werkstück:Stoffe
MaterialPolyster
Verfahrweg
Anwendungsart:Ultraschallschneiden
Verwendete Maschine & Zubehör:High-Z S400, Ultraschalltechnik von Ultrasonics Steckmann
Verwendete Software:ConstruCAM 3D

Die Schweißtechnik im Detail

Durch die daraus entstehende Molekular- und Grenzflächenreibung entsteht Wärme. Der Kunststoff beginnt zu erweichen und es bildet sich im Bereich der Fügezone aufgrund der plastifizierten und stark dämpfenden Kunststoffschicht eine Schallsperre, die zu einer sehr intensiven Aufschmelzung des Kunststoffes führt, d.h. die Reaktion beschleunigt sich von selbst, da ein steigender Anteil der Schwingungsenergie in Wärme umgesetzt wird.
Es findet also ein Verschweißen durch innere Reibung statt. Nach einer bestimmten Halte- bzw. Abkühlzeit unter Beibehaltung der Anpresskraft ist die Schweißverbindung geschaffen.
Auch als CNC Maschine zum Ultraschallschweißen, lässt sich die High-Z CNC Fräsmaschine aus- bzw. aufrüsten.