Ultraschallschweißen: Anwendungen in der Automobilindustrie / im Automotive-Bereich

Höchste Qualitätsstandards, strengste Vorschriften und einwandfreie Optik: Die Automobilbranche lässt keine Toleranzen zu. Eine Herausforderung für die Entwicklungsingenieure und die Produktion.

Kurze Prozesszeiten, geringer Energieverbrauch und dabei äußerst materialschonend: Ultraschall-Schweißen, -Trennen, -Stanzen, -Kleben und -Prägen – die ideale Lösung für Automobilkomponenten. Ob bei Stoßfängern, Türverkleidungen, Instrumententafeln, Spoilern oder Motorenteilen und Laderaumabdeckungen – unsere Verbindungen weisen die erforderlichen Eigenschaften auf.

Mit unseren Sondermaschinen und Serienmaschinen (Universalmaschinen) lassen sich thermoplastische Kunststoffe mittels Ultraschalltechnologie exakt verschweißen. Ob anspruchsvollste Fügegeometrien, große Baugruppen oder unterschiedliche Materialien: unsere Ultraschallschweißsysteme sorgen für präzise Verbindungen bei Ihren Produkten.

Einige Beispiele:

  • Instrumententafeln
  • Mittelkonsolen
  • Kofferraumverkleidungen
  • Türverkleidungen
  • Zierleisten
  • Säulenverkleidungen
  • Innenraumverkleidungen
  • Seitenverkleidungen
  • Luftkanäle

Ein Bereich, in dem eine perfekte Optik und Vermeidung von Kratzern und Abdrücken unerlässlich ist.

Mit unseren Sondermaschinen und  Serienmaschinen (Universalmaschinen) lassen sich Bearbeitungsschritte wie Ultraschallschweißen mit Ultraschallstanzen, -kleben und -prägen verbinden. Zudem verfügen sie über eine präzise Werkstückaufspannung und kompakte Abmessungen und lassen sich einfach an spezifische Anforderungen anpassen.

Einige Beispiele:

  • Stoßfänger
  • Frontend- und Heckendsysteme
  • Heckklappen
  • PDC-Stanzungen
  • Seitenschweller
  • Dach- und Heckspoiler
  • Radlaufblenden
  • Radhausverkleidungen
  • Rückstrahler
  • Reflektoren seitlich

Bauteile im Motorraum sind den extremen Belastungen ausgesetzt, müssen aber dennoch mit Zuverlässigkeit funktionieren. Mit dem Ultraschallschweißverfahren in unseren Sondermaschinen und Serienmaschinen (Universalmaschinen) werden Bauteile ohne zusätzliche Verbrauchsstoffe wie Kleber miteinander verbunden.

Wir erzielen daher durch unseren gezielten Energieeintrag hohe Festigkeiten ohne Bauteilverzug. Unsere Ultraschallmaschinen sind für Bauteile mit schwer zugänglichen Fügestellen genauso geeignet wie für Oberflächen mit 3D-Konturen.

Einige Beispiele:

  • Motorabdeckungen
  • Stirnwandverkleidungen
  • Unterbodenverkleidungen
  • Drehzahlsensoren
  • Kegelfilter
  • Pumpenräder
  • Motorgehäuse

Bei Funktionsbauteilen muss eine uneingeschränkte Funktionalität jederzeit gegeben sein. Dichtigkeit, Druck- und Aufprallfähigkeit sind dabei wichtige, zu gewährende Faktoren. Zudem wird die Elektrik durch die schonende Bearbeitung nicht beeinträchtigt.

Einige Beispiele:

  • Autoschlüssel
  • Motorradschlüssel

Mit den Ultraschallschweißlösungen von MS bieten wir eine große Bandbreite an Bearbeitungsverfahren:

  • Ultraschall-Stanzen
  • Ultraschall-Schweißen
  • Ultraschall-Nieten
  • Ultraschall-Schneiden
  • Ultraschall-Prägen
  • Ultraschall-Trennen

Auch weitere ergänzende Prozessschritte können in den Prozess mit eingebunden werden: Clipsen, Schrauben, Handling etc.

Warum Ultraschallschweissen im Automotive-Bereich?

Nachhaltige Bearbeitung von Kunststoffen
Ein Viertel der Fahrzeugteile bestehen aus amorphen und teilkristallinen Kunststoffen, die bestenfalls nachhaltig bearbeitet werden wollen. Und die Anforderungen an die Kunststoffbauteile werden immer anspruchsvoller, parallel die Produktlebens- und Entwicklungszyklen immer kürzer. Hier kommt die Ultraschalltechnologie zum Einsatz, die als effizientes, zeitgemäßes und kostengünstiges Bearbeitungsverfahren eingesetzt wird. Der Verzicht auf Fügemittel und der Einsatz von servoelektrischen Antrieben unterstützt diese Nachhaltigkeit konkret.

Energiesparende Bearbeitung von Kunststoffen
Im Zuge des auch im Automotive-Bereich vorherrschenden Ziels energiesparender zu produzieren, unterstützt das Ultraschallschweißen dieses Ziel zu 100%. Vor allem die servoelektrischen Antriebe sparen Energie und somit auch den Ausstoß von CO2. Zudem benötigen sie viel weniger Energie als andere Verfahren zum Kunststoffschweißen. Auch ist es möglich, durch die Integration von ergänzenden Prozessschritten innerhalb der Maschinen, Investitionen, Platz und Personalkosten einzusparen.

Nachhaltiges Bearbeiten von thermoplastischen Materialien
Thermoplastische Kunststoffe bestehen hauptsächlich aus linearen Molekülketten. Durch Wärmeeintrag in das Material wird der Kunststoff schweiß- und formbar gemacht. Außer PTFE können alle Thermoplaste durch Ultraschall geschweißt werden. Durch das Vermeiden von Klebstoffen und Chemikalien wird das Material durch die Ultraschalltechnologie nachhaltiger bearbeitet. Auch unterstützen hierbei die servoelektrischen Antriebe, die durch die Energieeffizienz Nachhaltigkeit begünstigen.

Präzise Kunststoffbearbeitung
Höchste Anforderungen an die Dichtigkeit, hochfeste Fügeverbindungen, Langlebigkeit und ansehnliche Optik sind nur einige Vorteile, die hier genannt werden können. Dazu kommt die Möglichkeit der ständigen Qualitätsüberwachung.

Optimierung der Taktzeiten bei der Kunststoffbearbeitung
Das Verfahren benötigt keinerlei Fremdmaterial (Klebstoffe, Verbindungselemente, Lösungsmittel) und kann durch den servoelektrisch gesteuerten Arbeitsprozess sehr kurze Taktzeiten bieten. Auch die Integration von robotergesteuerten Elementen ist somit problemlos möglich.

Werkstoffschonende Bearbeitung
Ziel jeder Fügetechnik ist es, Material fest und dennoch schonend zu verbinden. Hier ist von Vorteil, dass keine zusätzlichen Fremdstoffe benötigt werden – der Werkstoff wird ausschließlich selbst genutzt (Energierichtungsgeber), um die Verbindung über das Ultraschallschweißen herstellen zu können. Das Kunststoffschweißen durch Ultraschall ist damit ein sehr werkstoffschonendes Verfahren. Im Vordergrund stehen die einfache und prozesssichere Regelbarkeit der Schweißparameter.

Gute Rückverfolgbarkeit (Traceability) bei der Kunststoffbearbeitung
Durch die in den Sondermaschinen enthaltene Software MS sonxWARE und derer Vorteile, können die Schweißdaten kontinuierlich aufgezeichnet und zurückverfolgt werden. Damit lässt sich die Qualität der Kunststoffschweißungen jederzeit nachverfolgen: eine hohe Qualität und gleichbleibend gute Schweißresultate können gewährleistet werden. Neben der Reproduzierbarkeit ist auch die Dokumentation gesichert.

Serienmaschinen mit oder ohne Werkzeugwechselkonzept
Bauteilspezifische Werkzeuge werden bei MS individuell auf die Kundenanwendung ausgelegt, im Haus konstruiert und gefertigt. Ein Werkzeugwechselkonzept, mit dem Ziel der effizienten Nutzung der Maschine und deren Leistung, sowie der optimalen Ausbringung von Kundenteilen, unterstützt dies.

Unsere neueste Generation von Ultraschall-Serienmaschinen mit dem von uns eigens entwickelten, patentierten und zukunftsweisenden preciSer©-Servoantrieb für einzigartige Präzision und höchste Maschinenproduktivität.

Flexible, kundenspezifische und schlüsselfertige Ultraschall-Sondermaschinen für Anwendungen in der Automotive-Branche, Medizintechnik oder zur Herstellung von Konsumgütern.

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