Unternehmensnachrichten über Geschichte des Ultraschallschweißens

Ultraschallschweißen ist eine industrielle Technik, hingegen Hochfrequenzakustische mit Ultraschallerschütterungen am Ort an den Werkstücken angewendet werden, die unter Druck, eine Festkörperschweißung zu schaffen zusammengehalten werden. Es ist für Plastik und Metalle und besonders für das Anschließen von unähnlichen Materialien allgemein verwendet. Im Ultraschallschweißen gibt es keine verbindenden Bolzen, Nägel, lötenden Materialien oder Kleber, die notwendig sind, die Materialien zusammen zu binden. Wenn sie auf die Metalle zugetroffen werden, ist bemerkenswerte Eigenschaften dieser Methode, dass die Temperatur gut unterhalb des Schmelzpunktes der beteiligten Materialien bleibt, die folglich alle unerwünschten Eigenschaften verhindern, die möglicherweise aus Belichtung der hohen Temperatur der Materialien sich ergeben.

Praktische Anwendung des Ultraschallschweißens für steifen Plastik wurde in den sechziger Jahren abgeschlossen. An diesem Punkt nur harter Plastik konnte geschweißt werden. Robert Soloff und Seymour Linsley das Patent für die Ultraschallmethode für das Schweißen von steifen thermoplastischen Teilen wurde im Jahre 1965 zugesprochen. Soloff, der Gründer von Sonics & Materials Inc., war ein Labormanager an Branson-Instrumenten, in denen dünne Plastikfilme in Taschen und in Rohre unter Verwendung der Ultraschallsonden geschweißt wurden. Er bewegte unbeabsichtigt die Sonde nah an einer Plastikbandzufuhr und die Hälften der Zufuhr schweißten zusammen. Er stellte fest, dass die Sonde nicht brauchte, um das Teil manuell bewegt zu werden, aber dass die Ultraschallenergie durch und um steifen Plastik reisen und ein gesamtes Gelenk schweißen könnte. Er fuhr fort, die erste Ultraschallpresse zu entwickeln. Die erste Anwendung dieser neuen Technologie war in der Spielzeugindustrie.

Das erste Auto machte völlig aus Plastik heraus wurde zusammengebaut unter Verwendung des Ultraschallschweißens im Jahre 1969. Obwohl Plastikautos nicht an fingen, tat Ultraschallschweißen. Die Automobilindustrie hat es regelmäßig seit den achtziger Jahren verwendet. Sie wird jetzt für eine Vielzahl Anwendungen verwendet.

Für die Verbindung komplexes Spritzen thermoplastische Teile, schweißende Ultraschallausrüstung kann leicht besonders angefertigt werden, um die genauen Spezifikationen der Teile zu passen, die geschweißt wurden. Die Teile werden zwischen einem örtlich festgelegten geformten Nest (Amboss) und einem sonotrode (Horn) angeschlossen an einen Wandler eingeschoben, und eine akustische Erschütterung ~20 kHz-niedrigumfanges wird ausgestrahlt. (Anmerkung: Die allgemeinen Frequenzen, die im Ultraschallschweißen von Thermoplastikeen verwendet werden, sind 15 kHz, 20 kHz, 30 kHz, 35 kHz, 40 kHz und 70 kHz). Wenn man Plastik schweißt, ist die Schnittstelle der zwei Teile besonders entworfen, um den Schmelzprozess zu konzentrieren. Eins der Materialien hat normalerweise einen ährentragenden oder gerundeten Energiedirektor, der mit dem zweiten Plastikfach in Verbindung tritt. Die Ultraschallenergie schmilzt den Punktkontakt zwischen den Teilen und stellt ein Gelenk her. Dieser Prozess ist eine gute automatisierte zu kleben Alternative, Schrauben oder Verschlusssitzentwürfe. Er wird gewöhnlich mit kleinen Teilen (z.B. Handys, Unterhaltungselektronik, medizinische Wegwerfwerkzeuge, Spielwaren, etc.) verwendet, aber er kann auf den Teilen verwendet werden, die so groß sind wie ein kleines Automobilkombi-instrument. Ultraschallehre kann an Schweißguten auch gewöhnt sein, aber ist gewöhnlich auf kleine Schweißungen von dünnen, formbaren Metallen begrenzt, z.B. Aluminium, Kupfer, Nickel. Ultraschallehre würde nicht im Schweißen der Fahrgestelle eines Automobils oder in den schweißenden Stücken eines bicycletogether verwendet, wegen der erforderten Leistungspegel.

Ultraschallschweißen des lokalen Schmelzens der Thermoplastikeursachen von Plastikwegen der Absorption von Schwingungsenergie entlang dem Gelenk geschweißt zu werden. In den Metallen tritt Schweißen wegen der Hochdruckstreuung von Oberflächenoxiden und der lokalen Bewegung der Materialien auf. Obgleich erhitzt, ist es nicht genug, zum der Grundmaterialien zu schmelzen.

Ultraschallschweißen kann für harten und weichen Plastik, wie teilkristallinen Plastik und Metalle benutzt werden. Das Verständnis des Ultraschallschweißens hat sich mit Forschung und Prüfung erhöht. Die Erfindung der hoch entwickelteren und billigeren Ausrüstung und der erhöhten Nachfrage nach den Plastik- und elektronischen Bauelementen hat zu ein wachsendes Wissen des grundlegenden Prozesses geführt. Jedoch erfordern viele Aspekte des Ultraschallschweißens noch mehr Studie, wie in Beziehung von Schweißungsqualität auf Prozessparametern. Ultraschallschweißen fährt fort, ein schnell sich entwickelndes Feld zu sein.

Wissenschaftler vom Institut der Material-Wissenschaft und der Technik (WKK) der Universität von Kaiserslautern, mit der Unterstützung von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (Deutsche Forschungsgemeinschaft), haben gefolgt, mit, dass die Anwendung von Ultraschallschweißverfahren zu prüfen, zu in hohem Grade dauerhafte Bindungen zwischen Leichtmetallen und Kohlenstoff-Faser-verstärkten Blättern des Polymers (CFRP) führen kann.

Der Nutzen des Ultraschallschweißens ist, dass es viel schneller als herkömmliche Kleber oder Lösungsmittel ist. Die Trockenzeit ist sehr schnell, und die Stücke brauchen nicht, in einer Befestigung für die langen Zeitspannen der Zeit zu bleiben auf das Gelenk wartend, um zu trocknen oder zu kurieren. Das Schweißen kann leicht automatisiert werden und die sauberen und genauen Gelenke machen; der Standort der Schweißung ist sehr sauber und erfordert selten jede mögliche Verbessernarbeit. Die niedrige thermische Auswirkung auf die betroffenen Materialien ermöglicht einer größeren Anzahl von Materialien, zusammen geschweißt zu werden.