Ultraschallschweißen von Kunststoffen

Das Ultraschallschweißen von Kunststoffen kann als eine Methode zum starren Verbinden von Thermoplasten, gefüllten Thermoplasten, Verbundwerkstoffen und einigen anderen Materialien unter Verwendung oszillierender Ultraschallenergie an den Verbindungspunkten (Schweißpunkten) erachtet werden. Verschiedene zu verschweißende Kunststoffmaterialien (Platten, Bänder, Folien, Formteile etc.) werden verschweißt, sobald wir an der Schweißstelle eine bestimmte statische Kraft und somit eine akustische Ankopplung gewährleisten, und zwar bei gleichzeitiger Anwendung von Ultraschallschwingungen in einer Richtung senkrecht zur Ebene der zu verbindenden Flächen.

Beim Ultraschallschweißen von Kunststoffen entsteht die Verbindung durch die senkrechte Einwirkung von Ultraschallschwingungen auf die Verbindungsebene bei gleichzeitiger Anwendung einer Druckkraft. Durch die Einwirkung der Wärme, die durch Reibung an den Kontaktflächen (Kontakt stellt einen akustischen Widerstand dar) oder durch Absorption von Ultraschallenergie in den Materialien an der Schweißstelle entsteht, womit das Erweichen und das anschließende Schmelzen (und die wechselseitige Vermischung des Kontakts) erfolgen. Materialien entstehen bis an der Stelle eine feste Verbindung entsteht. Die Druckkraft bleibt auch nach dem Ende der Ultraschallschwingungen wirksam, so dass die Verbindung vom plastischen in den starren Zustand übergeht. Die Gesamtschweißzeit ist auch bei Betrachtung beider Vorgänge kurz und beträgt in der Regel nicht mehr als 2 bis 3 s.

Beschreibung des Gerätes:

Das stehende Ultraschallschweißgerät US 20/3000 mit Presssystem ist zum Ultraschallschweißen und Nieten von Kunststoffen, Schweißen und Schneiden von Textilien usw. bestimmt.

Das Gerät besteht aus einem Presssystem, einem 20-kHz-Generator einer Leistung von 3000 W, einem Piezo-Keramik-Wandler, einem Booster, einer SPS, einem pneumatischen und elektrischen System sowie aus einer Zweihand-Sicherheitssteuerung.