Ultraschall-Sonotroden MS sonxSON
Eine Sonotrode ist das auf den entsprechenden Verwendungszweck ausgelegte Schweißwerkzeug. Durch eine detaillierte Auslegung auf das Bauteil, FEM-Berechnung (Finite-Elemente-Methode), sorgfältige Werkstoffauswahl, präzise Fertigung und genaue Abstimmung stehen unsere Ultraschall-Sonotroden MS sonxSON für höchste Qualität.
Die MS Ultrasonic Technology Group bietet eine Bandbreite an Sonotroden, die maßgeschneidert auf das Bauteil, berechnet, gefertigt und abgestimmt werden.
Funktion der Sonotroden
Als Schweißwerkzeug hat die Ultraschall-Sonotrode im Schwinggebilde direkten Kontakt zum Bauteil. Sie überträgt die Schwingungsenergie des Ultraschallsystems auf das zu bearbeitende Kunststoffteil. Durch die Sonotrode wird das Bauteil zusammengeschweißt.
Arten von Sonotroden
Sonotroden kommen in verschiedenen Ausführungen daher: z.B. Messer-, Block-, Rund-, Zapfen- oder Einstech- bzw. Fakirsonotroden. Zwei Sonotroden werden teilweise auch als Verbundsonotroden zusammen auf einem gemeinsamen Träger montiert. Eine weitere Art von Sonotroden sind torsional Sonotroden, bei diesen Sonotroden entstehen torsionale Schwingungen in Gegensatz zu longitudinalen Schwingungen bei herkömmlichen Sonotroden.
Merkmale und Ausführungen
Merkmale
- Auf Frequenz und Amplituden abgestimmte Sonotroden
- Für jede Anwendung passende Sonotrodengeometrien und Ambossausführungen verfügbar
- Hohe Langlebigkeit durch individuelle Auswahl des Sonotrodenwerkstoffes passend zum jeweiligen Kunststoff
- Bestes Schweißergebnis durch exaktes Schwingungsverhalten der Sonotroden
- Lange Lebensdauer durch FEM-Auslegung des besten Schwingungsverhaltens
- Stabiler Prozess mit geringer Temperaturausdehnung durch innovative Aufnahmehalterung
Ausführungen
- Frequenzen: 40 kHz, 35 kHz, 30 kHz, 20 kHz
- Materialien: Titan, Stahl, Aluminium, diverse Beschichtungen
- Amplituden-Transformationsstücke MS sonxAMP in vielen Varianten erhältlich
Schonende und effiziente Bearbeitung durch die Torsional-Sonotrode
Die patentierte Torsional-Sonotrode der MS Ultrasonic Technology Group bearbeitet schonend und präzise Membranen, Folien und Spritzgussteile. Sowohl in den MS sonxTOP Serienmaschinen als auch in den MS sonxMAC Sondermaschinen kommen diese Sonotroden zum Einsatz.
Beim torsionalen Ultraschallschweißen handelt es sich um ein Hochfrequenz-Reibschweißen. Schwingungen werden tangential eingeleitet, die Sonotrode nimmt den oberen Fügepartner mit und bewegt ihn horizontal zum unteren Bauteil. Durch die hohe Frequenz von 20–35 kHz, die Amplitude und den Druck, entsteht durch eine sanfte Reibung eine Schmelze zwischen den beiden Fügepartnern. Im Vergleich zu longitudinalen Schwingungen werden dabei Schwachstellen, wie z.B. Elektronik, Stege, Rippen, innerhalb des Bauteils noch weniger belastet.
Ihre Vorteile
- Die Torsional-Sonotrode kann immer in Verbindung mit den austauschbaren Kontureinschraubelementen (Konturtips) verwendet werden und ist somit sehr variabel
- Durch die Rotationsschwingung entsteht so gut wie keine Belastung in den Fügebauteilen (etwa ein Zehntel weniger im Vergleich zum longitudinalen Ultraschallschweißen)
- Durch das „Tordieren“ können sehr große Kräfte und Leistungen in die Schweißfläche eingeleitet werden – dadurch lassen sich auch dickere Werkstücke mit großer Festigkeit verbinden
- Höhere Verdichtung der Schweißpunkte und damit noch festere Verbindung als beim klassischen longitudinalen Ultraschallschweißen
- Besonders für Anwendungen aus der Medizin- oder Automobilbranche geeignet
- Teileschonendes Verfahren (Funktionssicherheit bleibt erhalten)
- Kerbeffekt und Materialverdünnung bei Folienanwendungen ist deutlich reduziert
- Wechsel zwischen longitudinal und torsional schwingenden Sonotroden durch den Einsatz von Standard-Komponenten jederzeit möglich
- Kostengünstige Lösung für das torsionale Ultraschallschweißen durch den Einsatz von Standard-Komponenten (Konverter, Generator)
- Konturtips aus Stahl erhältlich, dadurch langlebiger
Anwendungsbeispiele
- DAE (Druckausgleichselement) Membranen
- Membrananwendungen (z. B. Entgasungsventile)
- Medizinische Tropfkammern (z. B. Infusionsfilter)
- Filter
- Dünne Spritzgussteile (Düsen, Ventile, Stutzen)
- Diffizile Spritzgussstrukturen (z. B. Lautsprechergitter in Türseitenverkleidungen)
- Empfindliche Folien (bei Kaffeekapseln)
- Lackierte Kunststoffteile
- Öldämpfer (in der Möbelindustrie)
Varianten
Vorschubeinheit aus Sondermaschine MS sonxMAC mit Torsional-Sonotrode
Serienmaschine MS sonxTOP mit Torsional-Sonotrode
Daten und Fakten
Material Sonotrode | Titan |
Material Konturtips | Titan, Stahl (gehärtet) |
Arbeitsfrequenzen | 20 kHz, 35 kHz |
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