HERSTELLUNG VON SONOTRODEN

Sonotrode Design / Herstellung

Bei der Konstruktion von Sonotroden sind mehrere Bedingungen zu beachten, da eine schlecht konstruierte Sonotrode nicht nur kurzlebig ist, sondern sich auch negativ auf die Qualität der Schweißnaht auswirkt, was auch den Konverter und den Ultraschallgenerator zerstören kann.Bei der Konstruktion sind auch die Materialqualität, Form, Größe des zu schweißenden Teils, die Betriebsfrequenz der zum Schweißen verwendeten Schweißmaschine und die gelieferte Amplitude zu berücksichtigen. Das Material der herzustellenden Sonotrode muss nach den oben aufgeführten Bedingungen ausgewählt werden. Wie jedes Objekt, das vibriert werden kann und eine eigene Resonanzfrequenz hat, so auch die Sonotrode. Die Resonanz muss mit der Resonanz von Konverter und Booster übereinstimmen.

Das Material der Sonotroden kann eine Aluminiumlegierung, Titan oder eine hochverschleißfeste Stahllegierung sein. Eine der wichtigen Funktionen einer Sonotrode (Sonotrode, Horn) besteht darin, die vom Ultraschallgenerator und dem Wandler erzeugten mechanischen Schwingungen auf das Werkstück zu übertragen. Damit dies gelingt, muss sich die Sonotrode perfekt an die Form des Werkstücks anpassen, um Vibrationen und Schweißdruck dort zu übertragen, wo es am besten ist. Die andere Aufgabe besteht darin, es auf das erforderliche Niveau zu verstärken, wenn der Wandler und der mechanische Verstärker (Booster, Verstärker) nicht in der Lage sind, die zum Schweißen erforderliche mechanische Amplitude bereitzustellen. Die Form der Sonotroden variiert in einzigartiger Weise je nach Anwendung, Form und Material des zu schweißenden Werkstücks. Mögliche Formen: zylindrisch, Glocke, Messer, Block, Zylinderblock, Verbundstift, …. Ein 3D-Modell des Teils ist für die Konstruktion unerlässlich. Gegebenenfalls muss auch die vom Bauteil kopierte Oberfläche in die Sonotrode geätzt werden. Soll ein Schweißnest hergestellt werden, ist auch ein 3D-Modell (im .step, .iges Format) zwingend erforderlich. Bei der Auslegung der Sonotrode müssen auch die Materialqualität des zu schweißenden Teils, die Arbeitsfrequenz des zum Schweißen verwendeten Schweißgerätes und die abgegebene Amputation berücksichtigt werden. Auch das Material der herzustellenden Sonotrode muss nach den oben aufgeführten Bedingungen ausgewählt werden. In jedem Fall erfordert die Konstruktion auch ein 3D-Modell der Teile (im .step, .iges Format), um die richtige Form zu erzeugen. Eine schlecht konstruierte Sonotrode kann den Generator oder den Wandler und sich selbst ruinieren. Eine Falschfrequenz-Sonotrode führt auch zu unzuverlässigen Schweissnähten. Allgemeine Verpflichtungsfrist: Fertigung von Sonotroden, ab Bestellung oder 3-5 Wochen nach Übermittlung der erforderlichen Informationen, je nach Komplexität. Wenn es unser Arbeitspensum zulässt, kann es bei Bedarf gegen Aufpreis auf 1,5-2 Wochen reduziert werden.

Für spezielle Aufgaben gibt es auch Spezialwerkzeuge mit großen, komplexen und filigranen Konstruktionen.

Sonotroden-Design, Sonotroden-Produktion

SCHWEISSSÄGE DESIGN, HERSTELLUNG.

Auch die Schweißmuffe (Ambos, Vorrichtung, …) ist ein wichtiger Bestandteil des Systems. Er muss das Werkstück auf einer möglichst großen Fläche fixieren und abstützen. Das Nest umgibt das Teil perfekt und verhindert, dass es vibriert und sich bewegt. Seine Eigenresonanz muss weit von der Betriebsfrequenz des Schweißers abfallen. Bei Bedarf ist er auch mit manueller oder automatischer Schließung, Komponentenverriegelung ausgestattet. Kommuniziert mit dem Prozesssteuerungs-PC / SPS. Die Oberflächen der Schweißmuffe passen sich der Werkstückoberfläche an, um das zu schweißende Werkstück bestmöglich abzustützen und zu fixieren. Daher erfordert die Konstruktion komplexer Geometrien ein 3D-Modell der Werkstücke im .step- oder .iges-Format. Eine genaue Zeichnung des Werkstücks ist also nicht nur für die Konstruktion der Sonotrode, sondern auch für die Konstruktion und Fertigung des Schweißnestes unabdingbar !! Zusagefrist allgemein: Fertigung der Schweißmuffe, ab Bestellung oder 3-5 Wochen nach Lieferung der erforderlichen technischen Informationen, je nach Komplexität. Wenn es unser Arbeitspensum zulässt, kann es bei Bedarf gegen Aufpreis auf 1,5-2 Wochen reduziert werden.

Schweißnestfertigung

Schweißmuffendesign, Schweißmuffenfertigung

Sonotroden-Optimierung

Während der Bestrahlung vollführen die Sonotroden in ihrer gesamten Ausdehnung und Struktur eine pulsierende Bewegung. Dadurch sind sie hohen Belastungen ausgesetzt. Neben Fehlern verursacht es auch Schweiß- und Qualitätsprobleme. Wenn die Sonotrode an den Schweißflächen nicht mit der gleichen Amplitude schwingt, wird das Teil nicht der gleichen Hitze ausgesetzt, die Schweißqualität ist nicht gleich. Undichtigkeit, verursacht Probleme mit der Haftfestigkeit. Wenn wir das Werkstück härter schweißen, um dies zu vermeiden, kommt es an anderer Stelle zu Überschweißungen bzw. an manchen Stellen ist das Werkstück beschädigt und verformt. Dies kann durch Nachoptimierung vermieden werden. Erster Schritt, eine genaue Zeichnung der Sonotrode, eventuell ein 3D-Modell (.step, .iges Format). Auch Hersteller, Typ, Frequenz und Material der Sonotrode des Schweißgerätes sind wesentliche Angaben. Anschließend wird die Sonotrode virtuell inspiziert (FEM). Die Sonotrode wird auf Frequenz, Amplitudenverteilung, Materialspannung geprüft. Dies ist natürlich kostenpflichtig. Wenn eine physikalische Optimierung möglich ist, machen wir dann ein Angebot. Physische Eingriffe und Kontrolle dauern ca. Es dauert 4-8 Werktage, je nach Arbeitsaufwand.

Eine schlecht konstruierte, skalierte Sonotrode kann auch die Sonotrode selbst, den Wandler und den Generator beschädigen.

Bild einer schlecht dimensionierten Sonotrode

Resonante, aber nicht optimierte Sonotrode

Optimierte Amplitude

Sonotrodendesign, Sonotrodenherstellung, Sonotrodenoptimierung