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Kompetenz schafft Vertrauen

Seit der Gründung 1991 steht die Firma mth für Qualität und einzigartigen Service. Über die Jahre wurden immer neue Technologien entwickelt und die neusten Standards verwendet. Auch der Service wird kundenspezifisch angepasst und umgesetzt. Mit unserem erfahrenen Service-Team steht Ihnen immer der richtige Ansprechpartner zur Seite.

CAD-Konstruktion

Als moderner Zulieferer pflegen wir über CAD-Systeme den direkten Kontakt zu unseren Kunden. Individuelle Anpassung an Ihre Bedürfnisse entwickeln wir effizient anhand von 3D Modellen am High-End PC.

Vor-Ort-Service

Dank der PC-Schnittstelle unserer aktuellen Konstruktionen können Fehler direkt analysiert und via Internet zu uns transferiert werden. Wir nehmen umgehend Kontakt zu Ihnen auf, um das Problem schnellstmöglich zu beheben und einen reibungslosen Produktionsablauf zu gewährleisten.

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Unser Wissen geben wir gerne weiter. Schulungen zum Fachwissen über Ultraschalltechnik oder Bedienerschulungen für Ihr Fachpersonal werden kundenspezifisch angeboten.

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23 Schweißpunkte in mehreren Ebenen. Ermöglicht durch das Anfahren verschiedenster Positionen.

Verschweißung eines Handschuhkastens

Verschweißung eines Handschuhkastens

Hier zeigen wir Ihnen ein aktuelles Beispiel einer Realisation einer Hightech-Lösung zur Verschweißung von Handschuhkästen.

Fachwissen

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Mit Hilfe eines Generators wird hochfrequenter Wechselstrom erzeugt und über ein Koaxialkabel zu einem Ultraschallwandler, dem sogenannten Konverter, übertragen, der daraus mit Hilfe des piezoelektrischen oder des magnetostriktiven Effekts eine mechanische Ultraschallschwingung erzeugt. Diese Schwingungen werden über ein Amplitudentransformationsstück auf die Sonotrode übertragen. Unterschiedliche Anwendungen erfordern unterschiedliche Bauformen von Sonotroden, die meist aus Stahl, Aluminium oder Titan hergestellt werden. Die Amplitude der Schwingung und die Impedanzanpassung wird durch die Form und Masse des Amplitudentransformationsstückes beeinflusst. Die Schwingungen werden unter Druck über die strukturierte, oft geriffelte Arbeitsfläche der Sonotrode auf die zu verbindenden Werkstücke übertragen.

Beim Schweißen von Kunststoff wird die Schwingung meist vertikal zu den Fügepartnern eingeleitet. Diese erhitzen sich und beginnen zu erweichen, wodurch der Dämpfungskoeffizient ansteigt. Die Zunahme des Dämpfungskoeffizienten führt zu höherer innerer Reibung, was die Temperaturerhöhung weiter beschleunigt. Die aufgeschmolzenen Werkstoffe verbinden sich und sind nach dem Abkühlen und Erstarren miteinander verschweißt.

Beim Ultraschallschweißen von Metallen wird die Schwingung horizontal zu den Fügepartnern eingeleitet, so dass diese aneinanderreiben. Die Verbindung entsteht nach dem Abscheren von Rauhigkeitsspitzen und dem Aufbrechen der Oxidschicht im Wesentlichen durch ein Ineinanderverzahnen und -verhaken der Fügepartner. Dies geschieht durch plastisches Fließen, ohne dass die Materialien schmelzen, was insbesondere bei Folien, dünnen Blechen oder Drähten, wie zum Beispiel beim Drahtbonden, vorteilhaft ist.

Neben punktförmigen Schweißungen sind mit abrollenden Sonotroden auch Nahtschweißungen möglich, so z. B. bei der Fertigung von Solarkollektoren.

Das Verfahren ist weiterhin durch sehr geringe Schweißzeiten und hohe Wirtschaftlichkeit gekennzeichnet. Es lassen sich unterschiedliche Materialien miteinander verbinden, die Werkstücke werden nur im Schweißbereich geringfügig erwärmt, das umliegende Material somit nicht geschädigt.

Quelle: Wikipedia

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Eine Sonotrode ist in der Regel so konstruiert, dass ihre Resonanzfrequenz mit der vom eingesetzten Generator zur Verfügung gestellten Frequenz übereinstimmt. Je nach Anwendung arbeiten Sonotroden in einem bestimmten Frequenzbereich, i. d. R. liegt dieser zwischen 20 und 90 kHz.

Die Ultraschallschwingung muss eine bestimmte Richtung aufweisen. Ein Körper kann viele Resonanzfrequenzen mit den unterschiedlichsten Schwingungsformen haben.

Beim Ultraschallschweißen von thermoplastischen Kunststoffen muss die Schwingungsrichtung meist longitudinal sein, also senkrecht auf das Werkstück wirken. Nur so kommt die mechanische Energie tatsächlich in der Wirkzone an. Beim Schweißen von Metallen ist die Schwingungsrichtung quer zur Fügefläche gerichtet, damit die Fügepartner aneinanderreiben.

Aufgrund des Ausbreitungsverhaltens von Schallwellen in Körpern müssen Sonotroden eine Zone geringster Ausdehnung haben. Diese Zone ist die sog. Nulllinie. In ihr dürfen kaum Schwingungen nachweisbar sein.

Die Amplitude ist die Schwingweite einer Sonotrode an ihrer Arbeitsfläche, sie wird in μm (Mikrometer) angegeben. Die Größe der Amplitude wird beeinflusst von der Ausgangsamplitude, die der Konverter bereitstellt, und von der jeweiligen Verstärkung durch den Booster (Transformationsstück) und die Sonotrode selbst.

Die benötigte Amplitude wird unter anderem durch das Schmelzverhalten der eingesetzten Kunststoffe bestimmt und kann erheblich schwanken. Bei der Konstruktion der Sonotrode ist die benötigte Amplitude unter Berücksichtigung der zur Verfügung stehenden Booster zu berücksichtigen.

Die wichtigsten üblicherweise einstellbaren Parameter beim Ultraschallschweißen sind die Schweißzeit, die einzubringende Energie und der Anpressdruck der Sonotrode auf das Schweißteil. Stellt jedoch die Sonotrode beispielsweise eine zu geringe Amplitude zur Verfügung, wird der Schweißprozess nicht oder nur unzureichend gelingen.

Quelle: Wikipedia

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