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Einführung
Das Ultraschall-Rollnahtschweißen ist eine fortschrittliche Schweißtechnik zum Verbinden dünner Metallbleche. Mithilfe hochfrequenter Ultraschallschwingungen erzeugt diese Methode durch innere Reibung Wärme, die zur Verschmelzung von Materialien an der Verbindungsschnittstelle führt, ohne dass die Grundmaterialien schmelzen.
Prinzipien des Ultraschall-Rollnahtschweißens
Dieses Verfahren basiert auf dem Prinzip der Übertragung von Ultraschallenergie durch eine Rollnaht. Wenn die Ultraschallschwingungen angewendet werden, erzeugen sie molekulare Reibung, die die Temperatur an der Grenzfläche der Materialien erhöht. Unter Druck verbinden sich die Materialien zu einer festen Schweißnaht.
Ultraschall-Rollnahtschweißverfahren
Beim Ultraschall-Rollnahtschweißen bringt eine spezielle Rotationssonotrode kontinuierlich Ultraschallenergie auf die Materialien auf. Das System besteht aus einem Ultraschallgenerator, einem Konverter, einem Booster und einer Sonotrode. Wenn Materialien unter der Sonotrode hindurchlaufen, erfahren sie die für das Nahtschweißen erforderliche Ultraschallenergie und den Druck.
Entscheidende Parameter und numerische Analyse
Die Effizienz und Qualität des Ultraschall-Rollnahtschweißens hängt von mehreren Parametern ab, darunter:
- Frequenz: Typischerweise liegt der Frequenzbereich zwischen 20 und 40 kHz.
- Amplitude: Im Allgemeinen liegt sie zwischen 10 µm und 50 µm und bestimmt die Intensität der Ultraschallschwingungen.
- Schweißgeschwindigkeit: Kann mit Geschwindigkeiten von bis zu 10 Metern pro Minute betrieben werden.
- Materialstärke: Am besten geeignet für Materialien mit einer Dicke von 0,1 mm bis 3 mm.
- Druck: Der optimale Druck gewährleistet eine effektive Energieübertragung und liegt normalerweise zwischen 1 MPa und 5 MPa.
Powersonic Unternehmenslösungen
Powersonic bietet fortschrittliche Ultraschall-Rollnahtschweißlösungen für eine Vielzahl industrieller Anwendungen. Ihre Systeme sind auf hohe Effizienz und Präzision ausgelegt und bieten anpassbare Optionen, um spezifische Material- und Anwendungsanforderungen zu erfüllen.
- Anpassbarer Frequenzbereich: Lösungen von 20 kHz bis 50 kHz.
- Einstellbare Amplitudeneinstellungen: Ermöglicht eine Feinabstimmung von 5 µm bis 60 µm.
- Hochmoderne Steuereinheiten: Bereitstellung digitaler Rückmeldungen und präziser Steuerung der Schweißparameter.
- Integrierte Sicherheitsfunktionen: Gewährleistung der Bedienersicherheit durch automatische Abschaltfunktionen.
Referenzen
- S. Johnson, Grundlagen des Ultraschallschweißens,Schweißjournal, Bd. 95, nein. 9, S. 49s-53s, 2016.
- R. Patel und T. Smith,Ultraschallschweißen: Prinzipien und Anwendungen, McGraw-Hill Education, 2018.
- Powersonic Company, Ultraschallschweißsysteme, [Online]. Verfügbar: www.powersonic.com/products/ultrasonic-welding. [Zugriff: 05. Okt. 2023].
