Was ist Ultraschall-Metallschweissen?
Was ist Ultraschall-Metallschweissen?
Das Ultraschall-Metallfügen ist ein Verfahren, bei dem Ultraschallvibrationen (Quer-Schwingungen) auf Metall übertragen werden. Diese Vibrationen entfernen die Oxidschicht auf der Oberfläche und legen das reine Metall frei. Anschliessend erfolgt die Verbindung durch plastische Verformung unter Druck.
Der Prozess wird mit minimalem thermischem Einfluss abgeschlossen.
Eine Ultraschall-Metalleinheit besteht aus:
- einem Ultraschallgenerator, der elektrische Energie erzeugt,
- einem Oszillator, der elektrische Energie in mechanische Schwingungen umwandelt,
- einem Kopf, der Druck auf das Werkstück ausübt und die Schwingungsenergie überträgt,
- sowie einem Amboss (Spannvorrichtung), der das Werkstück fixiert.
Nichteisenmetalle wie Kupfer oder Aluminium können miteinander, aber auch mit unterschiedlichen Metallen wie Kupfer und Aluminium verbunden werden.
Merkmale des Ultraschall-Metallschweissens
Anwendungen des Ultraschall-Metallfügens umfassen das Verbinden unterschiedlicher Metalle, wie z. B. Aluminiumdrähte mit Kupferanschlüssen in Kabelbäumen für Elektrofahrzeuge, das Abdichten von Vapor Chambers in Smartphones sowie das Fügen von Aluminium-Laminatfolien in wiederaufladbaren Batterien.
Nippon Avionics bietet eine komplette Palette von Ultraschall-Metallschweissmaschinen – sowohl für Forschungs- und Entwicklungszwecke als auch für die Massenproduktion.
Anwendungsbeispiele
- Verbindung von Aluminium-Kabelbäumen und Kupferanschlüssen
- Abdichtung von Vapor Chambers
- Verdichten von Kupfer-Kabelbäumen
- Verbindung von Aluminium-Laminatfolie für Lithium-Ionen-Batterien
- Verbindung von Aluminium-Laminatfolie mit Kupferanschlüssen
- Verbindung von Corson-Kupferbandmaterial
Prinzip des Ultraschall-Metallschweissens
Beim Ultraschall-Metallschweissen wird:
- die Oxidschicht auf der Metalloberfläche durch Ultraschallvibration entfernt,
- Verunreinigungen in der Oberflächenschicht zerstreut,
- und die Anziehungskräfte zwischen Metallatomen genutzt, um einen festen Phasenbindungszustand zu erzeugen.
Da das Schweissen bei einer Temperatur von ca. 1/3 des Schmelzpunktes erfolgt, ist die thermische Belastung des Werkstücks gering.
- Ein Hochfrequenz-Wechselstrom wird vom Ultraschallgenerator erzeugt,
- an den Oszillator als elektrische Energie weitergegeben
- und dort in mechanische Vibration (Ultraschallenergie) umgewandelt.
- Die Ultraschallenergie des Oszillators wird über ein Horn übertragen,
- dessen Spitze senkrecht zur Pressrichtung (Quer-Schwingung) vibriert.
- Eine Metallverbindung wird durch das gleichzeitige Aufbringen von Kopfdruck und Ultraschallvibration ermöglicht.
- Wenn Metallmaterialien miteinander in Kontakt kommen, entsteht ein lokaler Kontakt an der Grenzfläche
- Durch Ultraschallvibration und Kopfdruck reiben die Metalloberflächen ab diesem lokalen Kontaktpunkt aneinander
- Die Oxidschicht und Ablagerungen werden zerstört und zerstreut, und die reine Metalloberfläche wird freigelegt
- Die plastische Verformung feiner Oberflächenunebenheiten wird gefördert, und durch die Nähe der Metalle zueinander wirken intermolekulare Anziehungskräfte, wodurch das Schweissen im Festkörperzustand erfolgt (unterhalb des Schmelzpunktes des Grundmetalls).
Schweissen unterschiedlicher Metalle
SW-D10KH-20 und SE-10K
10kW Ultraschall-Metallschweisser für EV-Hochvoltkabel
Mit zunehmender Batteriekapazität zur Erweiterung der Reichweite von Elektrofahrzeugen werden auch die Hochvoltkabel, die als Energieleitungen dienen, auf grössere Durchmesser ausgelegt, um die Übertragungseffizienz zu steigern.
Features
Eigenschaften
- Hohe Leistung mit einem maximalen Schweissstrom von 32.000 A (bei NT-IN32K444 bei 400 V)
- Lange Schweisszeit von bis zu 5 Sekunden, 127-stufige frei programmierbare Wellenformfunktion (Normalmodus)
- Pulsationsmodus geeignet zum Verschweissen
- Pulsationsbetrieb mit bis zu 8 Phasen und ansteigenden/abfallenden Flanken über bis zu 24 Sekunden verfügbar – unterstützt vielfältige Schweissanwendungen
- Schweissstopp mit einer Abweichung von ≤ 1 ms durch Phasenverschiebungsfunktion
- Drei wählbare Frequenzen: 2 kHz, 4 kHz, 5 kHz
- Mehrere Steuerungsmodi verfügbar: Konstantstrom, Konstantspannung, konstante Leistung, Primärstrom-Spitzenwert, Primärstrom-Mittelwert und feste Pulsbreitenregelung
- Integrierte Schweissüberwachung: Neben Mittel- und Spitzenwerten von Strom, Spannung, Leistung und Widerstand auch Grenzwertüberwachung sowie neue Funktionen wie Schweißzeit-Monitor und Phasenmonitor zur Kompensation während des Schweißens
- Schweisswellenform-Anzeige: Hilfreich zur Effizienzsteigerung bei der Einstellung von Schweißparametern sowie bei der Analyse von Fehlerursachen
- Unterstützung für automatisierte Anlagen: Analog-Eingangssteuerung ermöglicht Echtzeitregelung über eine SPS; in Kombination mit einem Temperatursensor ist auch eine konstante Temperaturregelung möglich. Mit der Programm-Box ist zudem eine Fernsteuerung realisierbar, was grössere Flexibilität bei der Integration in Anlagen bietet
- Kompensationsfunktion während des Schweissens: Ausgangswerte können durch externe Signalzufuhr sofort verändert werden. Dadurch lässt sich beispielsweise in Kombination mit Wegsensoren die Schweissqualität weiter optimieren
Spezifikationen
Technische Daten – NRW-IN900P
Parameter | Spezifikation |
Steuerfrequenz | Wählbar: 2 kHz, 4 kHz, 5 kHz (für jede Programnummer separat auswählbar) |
Steuermodus | Primärstrom-Spitzenwert, Primärstrom-Mittelwert, Sekundärstrom-Mittelwert, Sekundärspannungs-Mittelwert, Sekundärleistungs-Mittelwert, feste Pulsbreitensteuerung |
Maximaler Schweissstrom | 900 A (Einschaltdauer 5 %) |
Timer-Einstellbereich | Normalmodus: 0,0 – 5000,0 ms (UP TIME, WELD TIME, DOWN TIME, COOL TIME) |
Anzahl der Bedingungen | Normalmodus: 255 |
Schweisswellenform | Normalmodus: 3-Phasen (Anstieg, Schweißen, Kühlen), Freestyle (max. 127 Schritte, 8 Phasen) |
Benutzeroberfläche | Programm-Box |
Überwachungsfunktionen | Mittelwert- und Spitzenwertüberwachung von Strom, Spannung, Leistung, Widerstand |
Kühlmethode | Wasserkühlung (3,0 l/min) |
Schnittstelle | Ethernet |
Stromversorgung | 220 V: 3-Phasen AC 200–240 V ±10 %, 50/60 Hz |
Abmessungen (mm) | B 250 × T 651 × H 428 (ohne Vorsprünge) |
Gewicht | 30,4 kg |
Schweisstransformator | NT-IN32K444 |
SW-3500-20 Ultraschall-Metallschweissmaschine
Stabile Fügeverbindungen für Kupfer-, Aluminium- und Batterieanwendungen
Die Ultraschall-Metallschweissmaschine SW-3500-20 / SH-H3K7 ist ein Fügesystem, das mithilfe von Ultraschallvibrationen Nichteisenmetalle wie Kupfer und Aluminium verbindet.
Features
Eigenschaften
- Hohe Leistung mit einem maximalen Schweissstrom von 32.000 A (bei NT-IN32K444 bei 400 V)
- Lange Schweisszeit von bis zu 5 Sekunden, 127-stufige frei programmierbare Wellenformfunktion (Normalmodus)
- Pulsationsmodus geeignet zum Verschweissen
- Pulsationsbetrieb mit bis zu 8 Phasen und ansteigenden/abfallenden Flanken über bis zu 24 Sekunden verfügbar – unterstützt vielfältige Schweissanwendungen
- Schweissstopp mit einer Abweichung von ≤ 1 ms durch Phasenverschiebungsfunktion
- Drei wählbare Frequenzen: 2 kHz, 4 kHz, 5 kHz
- Mehrere Steuerungsmodi verfügbar: Konstantstrom, Konstantspannung, konstante Leistung, Primärstrom-Spitzenwert, Primärstrom-Mittelwert und feste Pulsbreitenregelung
- Integrierte Schweissüberwachung: Neben Mittel- und Spitzenwerten von Strom, Spannung, Leistung und Widerstand auch Grenzwertüberwachung sowie neue Funktionen wie Schweißzeit-Monitor und Phasenmonitor zur Kompensation während des Schweißens
- Schweisswellenform-Anzeige: Hilfreich zur Effizienzsteigerung bei der Einstellung von Schweißparametern sowie bei der Analyse von Fehlerursachen
- Unterstützung für automatisierte Anlagen: Analog-Eingangssteuerung ermöglicht Echtzeitregelung über eine SPS; in Kombination mit einem Temperatursensor ist auch eine konstante Temperaturregelung möglich. Mit der Programm-Box ist zudem eine Fernsteuerung realisierbar, was grössere Flexibilität bei der Integration in Anlagen bietet
- Kompensationsfunktion während des Schweissens: Ausgangswerte können durch externe Signalzufuhr sofort verändert werden. Dadurch lässt sich beispielsweise in Kombination mit Wegsensoren die Schweissqualität weiter optimieren
Spezifikationen
Technische Daten – NRW-IN900P
Parameter | Spezifikation |
Steuerfrequenz | Wählbar: 2 kHz, 4 kHz, 5 kHz (für jede Programnummer separat auswählbar) |
Steuermodus | Primärstrom-Spitzenwert, Primärstrom-Mittelwert, Sekundärstrom-Mittelwert, Sekundärspannungs-Mittelwert, Sekundärleistungs-Mittelwert, feste Pulsbreitensteuerung |
Maximaler Schweissstrom | 900 A (Einschaltdauer 5 %) |
Timer-Einstellbereich | Normalmodus: 0,0 – 5000,0 ms (UP TIME, WELD TIME, DOWN TIME, COOL TIME) |
Anzahl der Bedingungen | Normalmodus: 255 |
Schweisswellenform | Normalmodus: 3-Phasen (Anstieg, Schweißen, Kühlen), Freestyle (max. 127 Schritte, 8 Phasen) |
Benutzeroberfläche | Programm-Box |
Überwachungsfunktionen | Mittelwert- und Spitzenwertüberwachung von Strom, Spannung, Leistung, Widerstand |
Kühlmethode | Wasserkühlung (3,0 l/min) |
Schnittstelle | Ethernet |
Stromversorgung | 220 V: 3-Phasen AC 200–240 V ±10 %, 50/60 Hz |
Abmessungen (mm) | B 250 × T 651 × H 428 (ohne Vorsprünge) |
Gewicht | 30,4 kg |
Schweisstransformator | NT-IN32K444 |
Features
- Feder-Drucknachführmechanismus
Hervorragende Reaktion auf Druckschwankungen verhindert ein Verrutschen zwischen Horn und Werkstück, reduziert den Verlust von Ultraschallenergie und minimiert Staub sowie Abfall.
- Hochsteifes Druckmechanismus
Hält Verformungen sehr gering, um gleichmässigen seitlichen Schweissdruck sicherzustellen.
- Einzigartiges, originales automatisches Frequenz-Nachführsystem für Ultraschalloszillation
Gewährleistet stabile Schwingungsamplitude auch bei hoher Belastung.
- Hochleistungs-Tiefenkontrolle (Linearmassstab mit 1 μm Auflösung)
Die Oszillation wird durch Feedback des Einsinkens des Werkstücks und der Werkstückhöhe gesteuert.
- 4 Arten der Oszillationssteuerung
Zeit, Einsinkwert des Werkstücks, Werkstückhöhe, eingebrachte Energie.
Einfache Verwaltung, einfache Bedienung, einfache Systemintegration
Einfache Verwaltung mit grafischer Monitorfunktion
- Ultraschall-Spitzenausgang
- Ultraschall-Energie
- Einsinktiefe des Werkstücks
- Werkstückhöhe
Einfache Bedienung, gut ablesbares Display
- 7-Zoll LCD-Touchpanel
- Intuitive Bedienung
- Grafische Anzeige
Daten-Einstellung und -Verwaltung über serielle Kommunikation (RS-232C)
- Schweissbedingungen
- Überwachungswerte
- Bewertungsergebnisse
Spezifikationen
Ultraschall-Generator – Spezifikationen
Bezeichnung | SW-3500-20 |
Maximale Ausgangsleistung | 3.500 W |
Nennfrequenz | 20 kHz |
Amplitudenregelung | Variabel (30–100 %, 1 %-Schritte) |
Steuermodi | Zeit / Tiefe / Höhe / Energie |
Stromversorgung | AC200V, 3-phasig |
Oszillationsmethode | Automatic Tuning Hold Master Oscillator System (ATHMOS) |
Abmessungen / Gewicht | B250 × T450 × H375 mm |
Ultraschall-Kopf – Spezifikationen
Bezeichnung | SH-H3K7 | Medium Type (kundenspezifisch) |
Drucknachführmechanismus | Feder + Luft | 63 mmφ |
Einstellbarer Druckbereich | 1.700–3.700 N | 300–1.600 N |
Hub | 50 mm | |
Versorgungsluftdruck | 0,5 MPa (saubere, trockene Luft) | 120 kg |
Abmessungen / Gewicht | B380 × T600 × H935 mm | B310 × T600 × H776 mm |
SW-D600S-48 Kompakter Ultraschall-Metallschweisser – High-End-Modell
Präzises Fügen von Aluminium-Laminatfolien und feinen Kabelbäumen
Der motorgetriebene Ultraschall-Metallschweisser eignet sich ideal zum Verbinden von Aluminium-Laminatfolien für Lithium-Ionen-Batterien sowie von dünnen Kabelbäumen.
Features
Eigenschaften
- Hohe Leistung mit einem maximalen Schweissstrom von 32.000 A (bei NT-IN32K444 bei 400 V)
- Lange Schweisszeit von bis zu 5 Sekunden, 127-stufige frei programmierbare Wellenformfunktion (Normalmodus)
- Pulsationsmodus geeignet zum Verschweissen
- Pulsationsbetrieb mit bis zu 8 Phasen und ansteigenden/abfallenden Flanken über bis zu 24 Sekunden verfügbar – unterstützt vielfältige Schweissanwendungen
- Schweissstopp mit einer Abweichung von ≤ 1 ms durch Phasenverschiebungsfunktion
- Drei wählbare Frequenzen: 2 kHz, 4 kHz, 5 kHz
- Mehrere Steuerungsmodi verfügbar: Konstantstrom, Konstantspannung, konstante Leistung, Primärstrom-Spitzenwert, Primärstrom-Mittelwert und feste Pulsbreitenregelung
- Integrierte Schweissüberwachung: Neben Mittel- und Spitzenwerten von Strom, Spannung, Leistung und Widerstand auch Grenzwertüberwachung sowie neue Funktionen wie Schweißzeit-Monitor und Phasenmonitor zur Kompensation während des Schweißens
- Schweisswellenform-Anzeige: Hilfreich zur Effizienzsteigerung bei der Einstellung von Schweißparametern sowie bei der Analyse von Fehlerursachen
- Unterstützung für automatisierte Anlagen: Analog-Eingangssteuerung ermöglicht Echtzeitregelung über eine SPS; in Kombination mit einem Temperatursensor ist auch eine konstante Temperaturregelung möglich. Mit der Programm-Box ist zudem eine Fernsteuerung realisierbar, was grössere Flexibilität bei der Integration in Anlagen bietet
- Kompensationsfunktion während des Schweissens: Ausgangswerte können durch externe Signalzufuhr sofort verändert werden. Dadurch lässt sich beispielsweise in Kombination mit Wegsensoren die Schweissqualität weiter optimieren
Spezifikationen
Technische Daten – NRW-IN900P
Parameter | Spezifikation |
Steuerfrequenz | Wählbar: 2 kHz, 4 kHz, 5 kHz (für jede Programnummer separat auswählbar) |
Steuermodus | Primärstrom-Spitzenwert, Primärstrom-Mittelwert, Sekundärstrom-Mittelwert, Sekundärspannungs-Mittelwert, Sekundärleistungs-Mittelwert, feste Pulsbreitensteuerung |
Maximaler Schweissstrom | 900 A (Einschaltdauer 5 %) |
Timer-Einstellbereich | Normalmodus: 0,0 – 5000,0 ms (UP TIME, WELD TIME, DOWN TIME, COOL TIME) |
Anzahl der Bedingungen | Normalmodus: 255 |
Schweisswellenform | Normalmodus: 3-Phasen (Anstieg, Schweißen, Kühlen), Freestyle (max. 127 Schritte, 8 Phasen) |
Benutzeroberfläche | Programm-Box |
Überwachungsfunktionen | Mittelwert- und Spitzenwertüberwachung von Strom, Spannung, Leistung, Widerstand |
Kühlmethode | Wasserkühlung (3,0 l/min) |
Schnittstelle | Ethernet |
Stromversorgung | 220 V: 3-Phasen AC 200–240 V ±10 %, 50/60 Hz |
Abmessungen (mm) | B 250 × T 651 × H 428 (ohne Vorsprünge) |
Gewicht | 30,4 kg |
Schweisstransformator | NT-IN32K444 |
Features
- Hochfrequenz 48 kHz / Hochleistung 600 W
- Hochauflösender Motorantrieb
- Verschiedene Steuermodi (Zeit / Spitzenleistung / Energie / Externer Sensor)
- Verdrängungsregelung (Displacement Control)
- Vielfältige Überwachungsfunktionen für OK/NG-Urteile
- Einfache Bedienung über TFT-Touchpanel, gut ablesbar
- Niedrigtemperatur-Fügen mit reduziertem thermischem Einfluss
- Feder-Drucknachführmechanismus
Verdrängungsregelung (Displacement Control)
Die Verdrängungsregelung (Stoppen der Oszillation beim Erreichen des eingestellten Verdrängungswertes) ist durch die Nutzung der externen Sensorsteuerungsfunktion möglich.
Durch die präzise Steuerung der Einsinktiefe des Horns können sowohl das Schweissbild als auch die Schweissfestigkeit stabilisiert werden.
Spezifikationen
Ultraschall-Generator – Spezifikationen
Bezeichnung | SW-D600S-48 |
Frequenz | 48,5 kHz |
Nennausgangsleistung | 600 W (Dauerbetrieb: 300 W) |
Oszillationsmethode | Digital ATHMOS |
Amplitudeneinstellung | 30–100 % (1 %-Schritte) |
Steuermodi | Zeit / Energie / Spitzenleistung / Externer Sensor / Dauerbetrieb |
Monitor (für OK/NG) | Frequenz / Zeit / Energie / Spitzenleistung / Externer Sensor |
Anzahl Programme | 31 Programme |
Schnittstellen | I/O / Analog / RS-232C / LAN / CF-Card |
Eingangsspannung | Einphasig AC100–240V ±10 % |
Leistungsaufnahme | 900 VA |
Abmessungen (mm) | B150 × T370 × H310 |
Gewicht | ca. 8,5 kg |
Ultraschall-Kopf – Spezifikationen
Bezeichnung | Schweisskopf für kompakte Ultraschall-Metallschweissgeräte |
Druckbereich | 60–350 N |
Antrieb | Motor (Auflösung 1 µm, Fahrgeschwindigkeit 0,1–100 mm/s) |
Druckmethode | Feder |
Hub | 50 mm |
Verdrängungssensor (Option) | Auflösung 1,6 µm, Hub 12 mm |
Luftversorgung | Kühlung Oszillator: 50 L/min (0,1 MPa) |
Abmessungen (mm) | B227 × T300 × H585 |
Gewicht | ca. 35 kg |
Steuerbox – Spezifikationen
Bezeichnung | UA-C01 |
Display | 3,5″ TFT-LCD |
Auflösung | 320 × 240 (QVGA) |
Signalton (Buzzer) | vorhanden |
Sprache | Englisch |
Stromversorgung | vom Generator (Hot Plugging) |
Kabellänge | 1,5 m (Option: 5 m Verlängerungskabel) |
Abmessungen (mm) | B85 × T125 × H40 (ohne Vorsprünge) |
Gewicht | ca. 250 g |
Linear-Slider-Drive-Head-Controller – Spezifikationen
Bezeichnung | CNT-320B |
Anzeige / Bedienung | TFT-Farb-LCD-Touchpanel / JOG-Schalter |
Stromversorgung | AC-Netzadapter, Einphasig AC100–240V |
Abmessungen (mm) | B120 × T305 × H207 |
Gewicht | ca. 3,7 kg |
Features
- Feder-Drucknachführmechanismus
Hervorragende Reaktion auf Druckschwankungen verhindert ein Verrutschen zwischen Horn und Werkstück, reduziert den Verlust von Ultraschallenergie und minimiert Staub sowie Abfall.
- Hochsteifes Druckmechanismus
Hält Verformungen sehr gering, um gleichmässigen seitlichen Schweissdruck sicherzustellen.
- Einzigartiges, originales automatisches Frequenz-Nachführsystem für Ultraschalloszillation
Gewährleistet stabile Schwingungsamplitude auch bei hoher Belastung.
- Hochleistungs-Tiefenkontrolle (Linearmassstab mit 1 μm Auflösung)
Die Oszillation wird durch Feedback des Einsinkens des Werkstücks und der Werkstückhöhe gesteuert.
- 4 Arten der Oszillationssteuerung
Zeit, Einsinkwert des Werkstücks, Werkstückhöhe, eingebrachte Energie.
Einfache Verwaltung, einfache Bedienung, einfache Systemintegration
Einfache Verwaltung mit grafischer Monitorfunktion
- Ultraschall-Spitzenausgang
- Ultraschall-Energie
- Einsinktiefe des Werkstücks
- Werkstückhöhe
Einfache Bedienung, gut ablesbares Display
- 7-Zoll LCD-Touchpanel
- Intuitive Bedienung
- Grafische Anzeige
Daten-Einstellung und -Verwaltung über serielle Kommunikation (RS-232C)
- Schweissbedingungen
- Überwachungswerte
- Bewertungsergebnisse
Spezifikationen
Ultraschall-Generator – Spezifikationen
Bezeichnung | SW-3500-20 |
Maximale Ausgangsleistung | 3.500 W |
Nennfrequenz | 20 kHz |
Amplitudenregelung | Variabel (30–100 %, 1 %-Schritte) |
Steuermodi | Zeit / Tiefe / Höhe / Energie |
Stromversorgung | AC200V, 3-phasig |
Oszillationsmethode | Automatic Tuning Hold Master Oscillator System (ATHMOS) |
Abmessungen / Gewicht | B250 × T450 × H375 mm |
Ultraschall-Kopf – Spezifikationen
Bezeichnung | SH-H3K7 | Medium Type (kundenspezifisch) |
Drucknachführmechanismus | Feder + Luft | 63 mmφ |
Einstellbarer Druckbereich | 1.700–3.700 N | 300–1.600 N |
Hub | 50 mm | |
Versorgungsluftdruck | 0,5 MPa (saubere, trockene Luft) | 120 kg |
Abmessungen / Gewicht | B380 × T600 × H935 mm | B310 × T600 × H776 mm |
SW-D600S-48 Kompakter Ultraschall-Metallschweisser – Standardmodell
Platzsparende Lösung für Tests und Kleinserienfertigung
Der kompakte Ultraschall-Metallschweisser – Standardmodell eignet sich ideal für Anwendungen, bei denen eine platzsparende Installation erforderlich ist.
Features
Eigenschaften
- Hohe Leistung mit einem maximalen Schweissstrom von 32.000 A (bei NT-IN32K444 bei 400 V)
- Lange Schweisszeit von bis zu 5 Sekunden, 127-stufige frei programmierbare Wellenformfunktion (Normalmodus)
- Pulsationsmodus geeignet zum Verschweissen
- Pulsationsbetrieb mit bis zu 8 Phasen und ansteigenden/abfallenden Flanken über bis zu 24 Sekunden verfügbar – unterstützt vielfältige Schweissanwendungen
- Schweissstopp mit einer Abweichung von ≤ 1 ms durch Phasenverschiebungsfunktion
- Drei wählbare Frequenzen: 2 kHz, 4 kHz, 5 kHz
- Mehrere Steuerungsmodi verfügbar: Konstantstrom, Konstantspannung, konstante Leistung, Primärstrom-Spitzenwert, Primärstrom-Mittelwert und feste Pulsbreitenregelung
- Integrierte Schweissüberwachung: Neben Mittel- und Spitzenwerten von Strom, Spannung, Leistung und Widerstand auch Grenzwertüberwachung sowie neue Funktionen wie Schweißzeit-Monitor und Phasenmonitor zur Kompensation während des Schweißens
- Schweisswellenform-Anzeige: Hilfreich zur Effizienzsteigerung bei der Einstellung von Schweißparametern sowie bei der Analyse von Fehlerursachen
- Unterstützung für automatisierte Anlagen: Analog-Eingangssteuerung ermöglicht Echtzeitregelung über eine SPS; in Kombination mit einem Temperatursensor ist auch eine konstante Temperaturregelung möglich. Mit der Programm-Box ist zudem eine Fernsteuerung realisierbar, was grössere Flexibilität bei der Integration in Anlagen bietet
- Kompensationsfunktion während des Schweissens: Ausgangswerte können durch externe Signalzufuhr sofort verändert werden. Dadurch lässt sich beispielsweise in Kombination mit Wegsensoren die Schweissqualität weiter optimieren
Spezifikationen
Technische Daten – NRW-IN900P
Parameter | Spezifikation |
Steuerfrequenz | Wählbar: 2 kHz, 4 kHz, 5 kHz (für jede Programnummer separat auswählbar) |
Steuermodus | Primärstrom-Spitzenwert, Primärstrom-Mittelwert, Sekundärstrom-Mittelwert, Sekundärspannungs-Mittelwert, Sekundärleistungs-Mittelwert, feste Pulsbreitensteuerung |
Maximaler Schweissstrom | 900 A (Einschaltdauer 5 %) |
Timer-Einstellbereich | Normalmodus: 0,0 – 5000,0 ms (UP TIME, WELD TIME, DOWN TIME, COOL TIME) |
Anzahl der Bedingungen | Normalmodus: 255 |
Schweisswellenform | Normalmodus: 3-Phasen (Anstieg, Schweißen, Kühlen), Freestyle (max. 127 Schritte, 8 Phasen) |
Benutzeroberfläche | Programm-Box |
Überwachungsfunktionen | Mittelwert- und Spitzenwertüberwachung von Strom, Spannung, Leistung, Widerstand |
Kühlmethode | Wasserkühlung (3,0 l/min) |
Schnittstelle | Ethernet |
Stromversorgung | 220 V: 3-Phasen AC 200–240 V ±10 %, 50/60 Hz |
Abmessungen (mm) | B 250 × T 651 × H 428 (ohne Vorsprünge) |
Gewicht | 30,4 kg |
Schweisstransformator | NT-IN32K444 |
Features:
- Kompaktes, kostengünstiges Modell mit minimaler Funktionalität
- Platzsparender Druckkopf für einfache Integration
- Hohe Energieeffizienz durch Hochfrequenzbetrieb mit 48 kHz
- Oszillator lässt sich leicht in Automatisierungssysteme integrieren
- Verschiedene Steuermodi (Zeit / Spitzenleistung / Energie / Externer Sensor)
- Einfache Bedienung und gute Ablesbarkeit über TFT-Touchpanel
- Monitoring-Funktion zur Beurteilung der Schweissqualität (Überwachungswerte, OK/NG-Urteil)
Spezifikationen
Ultraschall-Generator – Spezifikationen
Bezeichnung | SW-D600S-48 |
|
Frequenz | 48,5 kHz | |
Nennausgangsleistung | 600 W (Dauerbetrieb: 300 W) | |
Oszillationsmethode | Digital ATHMOS | |
Amplitudeneinstellung | 30–100 % (1 %-Schritte) | |
Steuermodi | Zeit / Energie / Spitzenleistung / Externer Sensor / Dauerbetrieb | |
Monitor (für OK/NG) | Frequenz / Zeit / Energie / Spitzenleistung / Externer Sensor | |
Programmspeicher | 31 Programme | |
Schnittstellen | I/O / Analog / RS-232C / LAN / CF-Card | |
Eingangsspannung | Einphasig AC100–240V ±10 % | |
Leistungsaufnahme | 900 VA | |
Abmessungen (mm) | B150 × T370 × H310 | |
Gewicht | ca. 8,5 kg | |
Ultraschall-Kopf – Spezifikationen
Bezeichnung | Vereinfachter Kopf für kompakten Ultraschall-Metallschweisser |
Druckbereich | 60–250 N |
Antrieb | Luftzylinder (Φ25) |
Druckregelung | Manuelle Bedienung über Regulierventil |
Hub | 20 mm |
Luftversorgung | 0,5 MPa |
Abmessungen (mm) | B180 × T250 × H233,5 (ohne Vorsprünge) |
Gewicht | ca. 10 kg |
Steuerbox – Spezifikationen
Bezeichnung | UA-C01 |
Display | 3,5″ TFT-LCD |
Auflösung | 320 × 240 (QVGA) |
Signalton (Buzzer) | vorhanden |
Sprache | Englisch |
Stromversorgung | vom Generator (Hot Plugging) |
Kabellänge | 1,5 m (Option: 5 m Verlängerungskabel) |
Abmessungen (mm) | B85 × T125 × H40 (ohne Vorsprünge) |
Gewicht | ca. 250 g |
Features
- Hochfrequenz 48 kHz / Hochleistung 600 W
- Hochauflösender Motorantrieb
- Verschiedene Steuermodi (Zeit / Spitzenleistung / Energie / Externer Sensor)
- Verdrängungsregelung (Displacement Control)
- Vielfältige Überwachungsfunktionen für OK/NG-Urteile
- Einfache Bedienung über TFT-Touchpanel, gut ablesbar
- Niedrigtemperatur-Fügen mit reduziertem thermischem Einfluss
- Feder-Drucknachführmechanismus
Verdrängungsregelung (Displacement Control)
Die Verdrängungsregelung (Stoppen der Oszillation beim Erreichen des eingestellten Verdrängungswertes) ist durch die Nutzung der externen Sensorsteuerungsfunktion möglich.
Durch die präzise Steuerung der Einsinktiefe des Horns können sowohl das Schweissbild als auch die Schweissfestigkeit stabilisiert werden.
Spezifikationen
Ultraschall-Generator – Spezifikationen
Bezeichnung | SW-D600S-48 |
Frequenz | 48,5 kHz |
Nennausgangsleistung | 600 W (Dauerbetrieb: 300 W) |
Oszillationsmethode | Digital ATHMOS |
Amplitudeneinstellung | 30–100 % (1 %-Schritte) |
Steuermodi | Zeit / Energie / Spitzenleistung / Externer Sensor / Dauerbetrieb |
Monitor (für OK/NG) | Frequenz / Zeit / Energie / Spitzenleistung / Externer Sensor |
Anzahl Programme | 31 Programme |
Schnittstellen | I/O / Analog / RS-232C / LAN / CF-Card |
Eingangsspannung | Einphasig AC100–240V ±10 % |
Leistungsaufnahme | 900 VA |
Abmessungen (mm) | B150 × T370 × H310 |
Gewicht | ca. 8,5 kg |
Ultraschall-Kopf – Spezifikationen
Bezeichnung | Schweisskopf für kompakte Ultraschall-Metallschweissgeräte |
Druckbereich | 60–350 N |
Antrieb | Motor (Auflösung 1 µm, Fahrgeschwindigkeit 0,1–100 mm/s) |
Druckmethode | Feder |
Hub | 50 mm |
Verdrängungssensor (Option) | Auflösung 1,6 µm, Hub 12 mm |
Luftversorgung | Kühlung Oszillator: 50 L/min (0,1 MPa) |
Abmessungen (mm) | B227 × T300 × H585 |
Gewicht | ca. 35 kg |
Steuerbox – Spezifikationen
Bezeichnung | UA-C01 |
Display | 3,5″ TFT-LCD |
Auflösung | 320 × 240 (QVGA) |
Signalton (Buzzer) | vorhanden |
Sprache | Englisch |
Stromversorgung | vom Generator (Hot Plugging) |
Kabellänge | 1,5 m (Option: 5 m Verlängerungskabel) |
Abmessungen (mm) | B85 × T125 × H40 (ohne Vorsprünge) |
Gewicht | ca. 250 g |
Linear-Slider-Drive-Head-Controller – Spezifikationen
Bezeichnung | CNT-320B |
Anzeige / Bedienung | TFT-Farb-LCD-Touchpanel / JOG-Schalter |
Stromversorgung | AC-Netzadapter, Einphasig AC100–240V |
Abmessungen (mm) | B120 × T305 × H207 |
Gewicht | ca. 3,7 kg |
Features
- Feder-Drucknachführmechanismus
Hervorragende Reaktion auf Druckschwankungen verhindert ein Verrutschen zwischen Horn und Werkstück, reduziert den Verlust von Ultraschallenergie und minimiert Staub sowie Abfall.
- Hochsteifes Druckmechanismus
Hält Verformungen sehr gering, um gleichmässigen seitlichen Schweissdruck sicherzustellen.
- Einzigartiges, originales automatisches Frequenz-Nachführsystem für Ultraschalloszillation
Gewährleistet stabile Schwingungsamplitude auch bei hoher Belastung.
- Hochleistungs-Tiefenkontrolle (Linearmassstab mit 1 μm Auflösung)
Die Oszillation wird durch Feedback des Einsinkens des Werkstücks und der Werkstückhöhe gesteuert.
- 4 Arten der Oszillationssteuerung
Zeit, Einsinkwert des Werkstücks, Werkstückhöhe, eingebrachte Energie.
Einfache Verwaltung, einfache Bedienung, einfache Systemintegration
Einfache Verwaltung mit grafischer Monitorfunktion
- Ultraschall-Spitzenausgang
- Ultraschall-Energie
- Einsinktiefe des Werkstücks
- Werkstückhöhe
Einfache Bedienung, gut ablesbares Display
- 7-Zoll LCD-Touchpanel
- Intuitive Bedienung
- Grafische Anzeige
Daten-Einstellung und -Verwaltung über serielle Kommunikation (RS-232C)
- Schweissbedingungen
- Überwachungswerte
- Bewertungsergebnisse
Spezifikationen
Ultraschall-Generator – Spezifikationen
Bezeichnung | SW-3500-20 |
Maximale Ausgangsleistung | 3.500 W |
Nennfrequenz | 20 kHz |
Amplitudenregelung | Variabel (30–100 %, 1 %-Schritte) |
Steuermodi | Zeit / Tiefe / Höhe / Energie |
Stromversorgung | AC200V, 3-phasig |
Oszillationsmethode | Automatic Tuning Hold Master Oscillator System (ATHMOS) |
Abmessungen / Gewicht | B250 × T450 × H375 mm |
Ultraschall-Kopf – Spezifikationen
Bezeichnung | SH-H3K7 | Medium Type (kundenspezifisch) |
Drucknachführmechanismus | Feder + Luft | 63 mmφ |
Einstellbarer Druckbereich | 1.700–3.700 N | 300–1.600 N |
Hub | 50 mm | |
Versorgungsluftdruck | 0,5 MPa (saubere, trockene Luft) | 120 kg |
Abmessungen / Gewicht | B380 × T600 × H935 mm | B310 × T600 × H776 mm |
Features:
Merkmale des Hochleistungs-Ultraschall-Metallschweissgeräts SW-D10KH-20 / SH-H10K
Kurze Prozesszeit
- Schweisszeit von weniger als 2 Sekunden
- Mit der branchenführenden Ausgangsleistung von 10.000 W können Kabelbäume bis 95SQ in unter 2 Sekunden gefügt werden*
- *ohne Kühlzeit
Run-Chart-Funktion zur Wartungsplanung
- Standardmässig integrierte Run-Chart-Funktion überwacht die Schweissergebnisse im Zeitverlauf
- Zentrale Überwachung von Prozessparametern und externen Sensorsignalen erhöht die Wartungsfreundlichkeit
- Unterstützt die Vorhersage von Horn- und Oszillator-Wechselintervallen
- Früherkennung möglicher Ausfälle
Datenspeicherung und -ausgabe
- Schweissergebnisse sowie Monitor- und Grafikdaten werden im internen Speicher abgelegt
- Daten können direkt am Kontrollbox-Display eingesehen werden
- Exportmöglichkeiten: USB-Speicher, RS-232C oder Ethernet
- Ideal für Rückverfolgbarkeit (Traceability)
Bewertungs- und Überwachungsfunktion
- Der Generator SW-D10KH-20 ist mit einer Vergleichsfunktion ausgestattet
- Überwacht: Oszillationsfrequenz, Oszillationszeit, Spitzenleistung etc.
- Abgleich mit Ober- und Untergrenzwerten
- Nutzung für OK/NG-Urteile sowie Fehlererkennung während der Produktion
Externe IO-Schnittstelle für Automatisierung
- Externe IO-Ein-/Ausgänge ermöglichen den einfachen Einbau in automatisierte Anlagen
- Statusüberwachung und Steuerung des Generators von aussen
Steuerbox UA-C02 (Option)
- Funktionen: Einstellung von Generatorparametern (z. B. Schweissbedingungen, IP-Adresse), Software-Updates, Speichern von Parametern auf USB
- Bedienung: Intuitiv über 10,4″-Touchpanel-LCD (640×480 px)
- Kabel: Standard 1,5 m / Option 3,0 m, 5,0 m, 10,0 m
- Hot-Swap-fähig
- Anzeige in Japanisch, Englisch, Chinesisch
Modell für automatisierte Anlagen
- Besteht aus Ultraschallgenerator und Oszillator
- Der Generator erkennt externe Startsignale und startet die Oszillation
- Einstellungen von Schweissparametern und Geräteparametern über RS-232C oder Ethernet
- Optional: Verbindung mit der Steuerbox UA-C02 zur komfortablen Parametrierung
Spezifikationen
Ultraschallgenerator – Spezifikationen
Bezeichnung | SW-D10KH-20 |
Nennausgangsleistung | 10.000 W |
Frequenz | 20 kHz |
Versorgungsspannung | 3-phasig AC200V–240V ±10%, 50/60 Hz |
Leistungsaufnahme | 13.000 VA |
Oszillationsmethode | Digital Automatic Frequency Tracking Method (D-ATHMOS) |
Oszillations-Steuermodi | Timer / Energie / Spitzenleistung / Höhe / Tiefe / Externer Sensor / Dauerbetrieb |
Monitoranzeige | Oszillationsfrequenz, Oszillationszeit, Spitzenleistung, Energie, Höhe, Tiefe, externer Sensor, Absenkgeschwindigkeit, Druck, Luftdruck |
Anzeige & Bedienung | Anzeige am Hauptgerät und an der Steuerbox |
Schnittstellen | Externes IO ×1, Analog IO ×1, Not-Aus-Ausgang ×2, Interlock ×2, RS-232C ×1, LAN ×1, USB-Speicher ×1 |
Betriebsumgebung – Temperatur | 5–40 ℃ (kein Gefrieren) |
Betriebsumgebung – Luftfeuchtigkeit | < 85 % (keine Kondensation) |
Lagerumgebung – Temperatur | -10 bis 60 ℃ |
Abmessungen (mm) | B496 × T558 × H229 (inkl. Vorsprünge) |
Gewicht | ≒32 kg |
Ultraschallkopf – Spezifikationen
Bezeichnung | SH-H10K |
Druckmethode | Pneumatikzylinder |
Mindestdruck | 3.000 N |
Maximaldruck | 10.000 N |
Längenmessung | Linearmassstab (Auflösung 0,001 mm) |
Erforderliche Druckluftversorgung | Trockene Luft (0,6 MPa) |
Hornhub | 75 mm |
Abmessungen (mm) | B410 × T665 × H1045 (inkl. Oszillator) |
Gewicht | ≒250 kg |
Steuerbox – Spezifikationen
Bezeichnung | UA-C02 |
Bildschirm | Farb-LCD mit Touchpanel, 640×480 Pixel |
Betriebsgeräusch | Ja |
Stromversorgung | Versorgung über den Generator |
Kabellänge | 1,5 m (Option: 3 m / 5 m / 10 m) |
Abmessungen (mm) | B283 × T233 × H52 (ohne Vorsprünge) |
Gewicht | ≒2,0 kg |
EV-Hochvoltkabel-Schweissmaschine – SE-10K
Beschreibung:
Spezielles Kabelbaum-Schweisssystem mit integriertem 10kW-Ultraschall-Metallschweisser SW-D10KH-20.
Funktionen:
- Speicherung von bis zu 31 Schweissparametern
- Aufzeichnung und externer Export der Produktionshistorie
- Qualitätsbewertung der Schweissung (OK/NG)
- Monitoring-Funktion
- Grafische Anzeige der Messwerte
- Run-Chart-Darstellung
- Mehrsprachige Bedienung: Englisch, Japanisch, Chinesisch
Spezifikationen SE-10K
Bezeichnung | SE-10K |
Frequenz (kHz) | 20 |
Generatorleistung (W) | 10.000 |
Max. Schweisskraft (N) bei 6 bar | 10.000 |
Hub / Revisionshub | 75 mm |
Aussenmasse inkl. HMI-Bediencockpit (mm) | B906 × H1833 × T1214 (ohne Vorsprünge) |
Bedienpanel (Prozesssteuerung) | 10,4″/7″ Touchscreen |
Betriebsmodi | 8 |
Applikationsspeicher | 31 |
Gespeicherte Schweissungen | 100 Grafiken / 10.000.000 Datensätze |
Anzahl steuerbarer Zusatzfunktionen (optional) | 3 |
