Was ist Ultraschallschweißen von Kunststoff und wie wird es verwendet?

Zu den Ultraschallschweißdiensten gehört das Ultraschallschweißen von Kunststoff, das mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Produktionsmethoden zum Zusammenfügen von Kunststoffteilen bietet. Der Prozess umfasst die Verwendung von thermoplastischen Materialien und deren Formung oder Verbindung unter Verwendung von Ultraschallenergie in Wärmeenergie, um den Kunststoff zu schmelzen und eine Verbindung zwischen den Kunststoffmaterialien herzustellen.

Wie Ultraschallschweißen funktioniert

Es gibt sechs allgemeine Schritte, die man verstehen muss, um zu wissen, wie Ultraschallschweißen funktioniert. Der Gesamtprozess ist nicht komplex, erfordert jedoch die richtige Ultraschallschweißausrüstung.

Schritt 1: Die Kunststoffteile werden in die Ultraschallschweißmaschine eingelegt. Ein Teil wird auf den unteren und der andere auf den ersten gelegt.

Schritt 2: Das Ultraschallhorn wird oben auf das Kunststoffteil abgesenkt. Das Horn besteht aus Aluminium oder Titan.

Schritt 3: Die Teile werden mit einer Art von Kraft zusammengeklemmt, um die Kunststoffteile an Ort und Stelle zu sichern.

Schritt 4: Das Ultraschallhorn wird aktiviert, um Ultraschallwellenlängen im Bereich von 20 bis 40 Kilohertz (kHz) pro Sekunde zu erzeugen, um die Teile zusammenzuschweißen. Beim Durchgang der Wellenlänge durch die Kunststoffteile an der Verbindungsstelle wird sie durch Reibung in Wärmeenergie umgewandelt.

Der Schweißvorgang wird fortgesetzt, bis der Kunststoff seinen Schmelzpunkt erreicht und die beiden Teile miteinander verschweißt sind. Die Maschine stoppt dann den Schweißvorgang und der Kunststoff beginnt abzukühlen.

Schritt 5: Die Teile kühlen weiter ab, werden jedoch für eine vorbestimmte Haltezeit zusammengeklemmt gehalten. Manchmal wird bei diesem Schritt zusätzliche Kraft angewendet, um die Festigkeit der Verbindung zu verbessern.

Schritt 6: Das Ultraschallhorn wird angehoben und die Teile aus der Maschine entnommen. Die beiden Kunststoffteile sind nun miteinander verschweißt und zu einem einzigen Teil geworden.

Warum Ultraschallschweißen verwenden?

Der Prozess scheint lange zu dauern. Bei den meisten Arten von Kunststoffteilen und -komponenten erfolgt der Gesamtprozess jedoch von Anfang bis Ende innerhalb von Sekunden. Außerdem ist das Ultraschallschweißen nicht auf Kunststoffe beschränkt. Es kann auch verwendet werden, um verschiedene Metallteile und -komponenten wie Kupfer, Aluminium oder die Kontakte auf Leiterplatten miteinander zu verschweißen.

Ganz zu schweigen davon, dass das Ultraschallschweißen viel sicherer ist als herkömmliche Schweißverfahren. Es gibt keine Gase, Dämpfe, helles UV-Licht und andere Bedenken, die Sicherheitsrisiken darstellen können.

Das Beste daran ist, dass die mit Ultraschallenergie hergestellten Schweißnähte genauso langlebig und stark sind wie mit herkömmlichen Methoden hergestellte Schweißnähte. Die gleichen Ergebnisse können mit weniger Energie, niedrigeren Temperaturen und weniger Zeit erzielt werden.

In welchen Branchen wird Ultraschallschweißen eingesetzt?

Der Einsatz von Ultraschallschweißen findet sich in vielen Branchen. Zu den führenden Branchen, die dieses Schweißverfahren häufig verwenden, gehören:

• Verpackung: Hermetisch versiegelte Kunststoffverpackungen sowie Behälter und Verpackungen für Getränke, gefrorene und frische Lebensmittel sowie Schokoriegel sind einige Produkte, die durch Ultraschallschweißen versiegelt werden.

• Automobil: Die „schlüssellosen“ Schlüsselanhänger und viele der Aluminiumteile moderner Automobile werden durch Ultraschallschweißen hergestellt.
• Luft- und Raumfahrt: Aluminium- und Kunststoffteile und -komponenten sind zwei leichte Materialien, die in der Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet werden und durch Ultraschallschweißen hergestellt werden.
• Elektrisch: Mit Ultraschallschweißen hergestellte Teile und Komponenten sind Kabelbäume, Elektromotoren, Kondensatoren, Transformatoren und mehr.
• Computer: Von Leiterplatten über die Befestigung von Chips bis hin zu Mikroschaltkreisen kann das Ultraschallschweißen für viele Produktionsaufgaben eingesetzt werden.
• Medizinisch: Es gibt heute mehrere verschiedene Arten von medizinischen Geräten auf dem Markt, die durch Ultraschallschweißen zusammengebaut wurden – wie medizinische Sensoren in Herzschrittmachern.

Ultraschallschweißen ist in vielen Branchen und Produkten von Vorteil. Um mehr über Ultraschall-Kunststoffschweißdienste und Ultraschall-Metallschweißdienste zu erfahren, wenden Sie sich noch heute unter 440-582-8430 an Laszeray Technology, LLC. Wir bieten ein breites Spektrum an kundenspezifischen Fertigungs- und Sekundär- und Endbearbeitungsdiensten, einschließlich Rapid Prototyping, Design und Engineering-Lösungen.