Unterstützt durch den wachsenden Kostendruck und die Entwicklung neuer Formgebungsverfahren bei der Herstellung von Kunststoffprodukten wurden für das Ultraschallschweißen kontinuierlich neue Anwendungsgebiete erschlossen. Zur Lösung von Fügeaufgaben in der Produktion entscheidet sich eine große Anzahl von Firmen für das Ultraschallschweißen, das auf Grund seiner Geschwindigkeit und Effizienz Vorteile gegenüber alternativen Verfahren bietet. Es ermöglicht annähernd ebene Teile mittlerer Größe und sehr schnell und aus geeigneten Materialien akkurat dauerhaft zu verbinden. Durch diese und weitere verfahrenstechnischen Vorteile ist das Ultraschallschweißen, neben dem Heizelement- und dem Vibrationsschweißen, heute eines der wichtigsten und am häufigsten eingesetzten Serienschweißverfahren für Kunststoffe. In dieser Arbeit werden Untersuchungen zum Schwingverhalten von intakten und beschädigten Schweißwerkzeugen beim Ultraschallschweißen vorgestellt. Ausgehend von einer umfassenderen Beschreibung des Schwing- und Prozessverhalten von intakten Schweißwerkzeugen wird ein erweitertes Prozessverständnis erarbeitet. Des weiteren werden die an intakten Schweißwerkzeugen erarbeiteten Erkenntnisse dazu genutzt, Auswirkungen von beschädigten Schweißwerkzeugen auf den Prozessverlauf sowie die erreichbare Schweißnahtgüte beim Ultraschallschweißen zu analysieren. Den ersten Schwerpunkt bildet die Erarbeitung einer erweiterten Prozessbeschreibung unter Einbeziehung der erst durch den Einsatz digitaler Generatoren verfügbaren Prozessgrößen. Hierzu werden umfangreiche Untersuchungen an intakten Schwingsystemen vorgenommen, bei denen alle verfügbaren Messgrößen erfasst und ausgewertet werden. Die gemeinsame Betrachtung des elektrischen und des mechanischen Schwingsystems ermöglicht eine Prozessbeschreibung des Fügevorganges, die das Verhalten der gesamten Ultraschallschweißmaschine berücksichtigt. Insbesondere der im Rahmen dieser Arbeit eingeführte SV-Wert bietet die Möglichkeit, die unterschiedlichen Ankopplungszustände zwischen dem Schwingsystem und den Fügeteilen detaillierter zu beschreiben. In einem zweiten Schwerpunkt werden Untersuchungen vorgestellt, die signifikante Aussagen zum veränderten Schwing- und Prozessverhalten von beschädigten Schweißwerkzeugen ermöglichen. Hierzu werden Zusammenhänge zwischen den Beschädigungen und dem daraus resultierenden Prozessverlauf erarbeitet.
Kai Kuhlmann
Untersuchung zum Verhalten von intakten und beschädigten Schwingsystemen beim Ultraschallschweißen
1. Auflage
150 Seiten
Paperback
Reihe : IKV
Bandnummer : 175
ISBN : 978-3-86130-845-4
40,40 €