Was ist Ultraschallschweissen?
Beim Ultraschallschweissen werden durch Ultraschallschwingungen und äusseren Druck zwei Werkstücke aus thermoplastischem Harz miteinander verschmolzen und verbunden.
Funktionsprinzip
- Verbindung von thermoplastischen Werkstücken durch Ultraschallschwingungen + äusseren Druck
- Schmelzen und Fügen ohne Klebstoffe oder Lösungsmittel
Hauptkomponenten einer Ultraschallschweissmaschine
- Ultraschallgenerator: erzeugt hochfrequenten Wechselstrom
- Oszillator: wandelt elektrische Energie in mechanische Schwingungen um
- Presseneinheit: übt den notwendigen Druck aus
- Sonotrode (Horn): überträgt Schwingungen und Druck auf die Werkstücke
Vorteile
- Sehr kurze Schweisszeit (ca. 1 Sekunde)
- Einfach in automatisierte Prozesse integrierbar
- Hochwertige, saubere Schweissverbindungen ohne Zusatzstoffe
Typische Anwendungen
- Grosse Behälter für Automobile und Haushaltsgeräte
- Verpackungen für Lebensmittel
- Medizinische Verpackungen
Eigenschaften des Ultraschallschweissens
Einsatz in zahlreichen Branchen: Automotive, Elektronik, Verpackung, Textil, Medizintechnik
Neben dem Schweissen auch nutzbar für:
- Schneiden
- Verstemmen (Caulking)
- Angussentfernung (Gate Cutting)
Kritischer Erfolgsfaktor:
- Auswahl bzw. Konstruktion von Oszillator, Sonotrode (Horn) und Aufnahmevorrichtung (Jig)
- Betrieb mit der passenden Frequenz für das jeweilige Werkstück
Anwendungsbeispiele
- Verstemmen von Fahrzeugtürverkleidungen
- Hermetisches Verschweissen von Gehäusen
- Schweissen und Versiegeln von Lebensmittelverpackungen
- Montage von Ventilatoren für Klimaanlagen
- Schneiden von Kartonmaterial
SW-D Serie Ultraschallschweisssystem
Präzision, Leistung und Konnektivität für vielseitige Anwendungen
Die Ultraschallschweissmaschine der SW-D Serie ist in 5 Modellen mit Frequenzen von 20 kHz bis 48,5 kHz und Leistungen von 600 W bzw. 900 W erhältlich.
HW-D Series Ultraschall Handschweissgerät
Kompakt, vielseitig und präzise – für manuelle und automatische Anwendungen
Die HW-D Serie verfügt über verschiedene Betriebsmodi wie Spitzenleistungsregelung, Energieregelung, Timersteuerung sowie Dauerbetrieb – ideal geeignet für das Verstemmen (Caulking) von Kunststoffen.
W3000 Series Ultraschall Schweisssystem
Kompaktes Tischmodell für vielseitige Ultraschall-Schweissanwendungen
Die Ultrasonic Welding Machine W3000 Series überzeugt durch ihre einfache Bedienung und flexible Einsatzmöglichkeiten.
Ultraschall-Schneider
Präzises Schneiden durch 28 kHz Ultraschallvibration
Der Ultraschall-Schneider nutzt eine Ultraschallvibration von 28.000 Schwingungen pro Sekunde (28 kHz), die direkt auf die Klinge übertragen wird. Dadurch entsteht eine hochfrequente Vibration, welche glatte und saubere Schnitte ermöglicht.
Ultraschall-Horn & Amboss
Effiziente Übertragung von Schwingungsenergie
Ein Ultraschall-Horn ist ein Resonator, bei dem eine halbe Wellenlänge die Basiseinheit bildet.
Dadurch kann die Schwingungsenergie besonders effizient weitergeleitet und auf das Werkstück übertragen werden.
Ultraschall-Hörner
Als Hornmaterial werden je nach Schweissanwendung Aluminiumlegierung, Titanlegierung oder Werkzeugstahl verwendet.
Auch die Konstruktion und Herstellung von Ambossen – den Werkstück-Aufspannvorrichtungen – ist verfügbar.
Amboss (Spannvorrichtung)
Der Amboss wird verwendet, um das zu verbindende Werkstück zu positionieren und zu fixieren, sodass die Schwingungsenergie optimal konzentriert wird.
Spezifikationen
Handgeführter Ultraschall-Schneider
Bezeichnung | High-end Typ | Standard Typ |
Modell | HW-D250H-28 | HW-D250S-28 |
Maximale Ausgangsleistung | 280W | 280W |
Nenn-Ausgangsleistung | 250W | 250W |
Dauer-Ausgangsleistung | 180W | 180W |
Frequenz | 28kHz | 28kHz |
Oszillationsverfahren | Digital ATHMOS (Automatic frequency tracking) | |
Steuermodi für Oszillation | Timer, Energie, Spitzenleistung, Dauerbetrieb (wählbar) | |
Einstellbereich – Timer | 0.01 bis 10.00s (0.01s Schritte) | |
Energie | 10 bis 3000J (10J Schritte) | |
Spitzenleistung* | 50 bis 250W | 50 bis 250W |
Oszillationsleistung | Variabel 30–100% (5% Schritte) | Fest (100%) |
Anstiegszeit (Up slope) | 50/100/200/500ms auswählbar | 50ms fest |
Anzeige | 7-Segment 4-stellig LED, Status-LED | |
Anzeige der Ergebnisse | Frequenz (kHz), Oszillationszeit (s), Energie (J), Spitzenleistung (W) (Endwert) | |
Schutzfunktionen | Phase, Überstrom, FET, Überspannung, Überhitzung, Überzeit | |
Schnittstellen | I/O, Analog | |
Stromversorgung | AC100–240V einphasig, 50/60Hz | AC100V 50/60Hz |
Leistungsaufnahme | 370VA | 370VA |
Umgebungstemperatur | 5–40℃ | |
Umgebungsfeuchtigkeit | 30–85%, keine Kondensation | |
Abmessungen | B100 × T250 × H210mm | |
Gewicht | ≒2.5kg |
Austauschbare Klingen-Ausführung
Am Ende des Horns wird eine auswechselbare Schneidklinge verwendet.
Klingentyp
Industrieller Schneider zum Schneiden von Kunststoffen und Gummi
Klingenbreite: 30 mm / 50 mm
Features
Druckgesteuerter Betrieb
- Die Änderung der Hornhöhe beeinflusst nicht das Timing der Oszillation (keine Nachjustierung erforderlich).
- Leicht ablesbares Display mit Zweistufen-Leistungsumschaltung
Einstellbarer Soft-Start
- Belastungen am Werkstück werden durch die Anpassung des Startpunkts der Oszillation reduziert.
Oszillationsamplitude stufenlos einstellbar zwischen 30–100 %
Standardausstattung
- Enthält Frequenzmonitor, Amplituden-Einstellmechanismus und externen Ultraschall-Ausgang.
Automatischer Schweissprozess-Controller W3040
- Ein Wandler ist in einem Gehäuse integriert
- Nivellierfunktion des Horn-Kugelsitzes ist ebenfalls verfügbar
Spezifikationen:
Ultraschallgenerator – Spezifikationen
Bezeichnung | W3040 | W3050 | W3070 | W3080 | W3085 | W3095 | W3155*1 |
Ausgangsleistung | 1200W | 1600W | 2000W | 2400W | 2400W | 3000W | 5000W |
Frequenz | 20kHz | 15kHz | |||||
Stromversorgung | AC200V ±5% 3Φ 50/60Hz | ||||||
Oszillationsmethode | Automatic Tuning Hold Master Oscillator System | ||||||
Amplitudenregelung | Variabel (30–100%) | ||||||
Soft Start | Variabel (40–200ms) | ||||||
Abmessungen (mm) | B295 × T500 × H180 | B325 × T500 × H180 | B325 × T500 × H180 | ||||
Gewicht | ≒10kg | ≒12kg | ≒15kg |
Schweisseinheit – Spezifikationen
Bezeichnung | W3040 | W3050 | W3070 | W3080 | W3085 | W3095 | W3155*1 |
Druckmethode | Luftzylinder | ||||||
Zylinderdruckkraft | 120N | 170N | |||||
Maximaler Druck | 1500N | 2500N | 5000N | ||||
Parallelitätseinstellung | Kugelsitz-gestützte Flanschaufnahme | ||||||
Erforderliche Druckluftversorgung | Saubere Luft (0.06–0.5MPa) | ||||||
Hub des Kopfes | 315mm | Kundenspezifisch *2 | |||||
Hub des Horns | 70mm (Φ63mm Luftzylinder) | 95mm (Φ80mm Luftzylinder) | Kundenspezifisch *2 | ||||
Abmessungen | B320 × T550 × H1215mm, ca. 52kg | B380 × T610 × H1335mm, ca. 88kg | Kundenspezifisch *2 | ||||
Gewicht | ≒52kg | ≒88kg | Kundenspezifisch *2 |
Mit Spitzenleistungsregelung ausgestattet
- Wenn bei einem Kunststoff-Caulking-Prozess ein Vorsprung (Boss) vollständig verpresst wird, steigt der Lastwiderstand gegenüber den Ultraschallschwingungen stark an. Dadurch kommt es zu einem plötzlichen Anstieg der Leistung (W).
- Durch die Steuerung, die die Schwingung beim Erreichen der festgelegten Leistung automatisch stoppt, lässt sich eine stabile und gleichbleibende Caulking-Qualität erzielen.
Unterstützt Feinstarbeiten (60 kHz)
- Schneller Schweissstart trägt zur Produktivitätssteigerung bei.
- Vermeidung des Einknickens kleiner Vorsprünge (Bosses) unterstützt eine höhere Ausbeute.
Schweissergebnis-Anzeige
- Frequenz
- Schwingungszeit
- Energie
- Spitzenleistung
Externer Ausgang der Schweissergebnisse
Variable Amplitudenfunktion
- Einstellbar von 30 bis 100 %
Spezifikationen
Ultrasonic generator Spezifikationen
Bezeichnung | High-end type | Standard type | |||
Modell | HW-D250H-28 | HW-D250H-40 | HW-D200H-60 | HW-D250S-28 | HW-D250S-40 |
Maximale Ausgangsleistung | 280W | 240W | 280W | ||
Nenn-Ausgangsleistung | 250W | 200W | 250W | ||
Dauer-Ausgangsleistung | 180W | 140W | 180W | ||
Frequenz | 28kHz | 40kHz | 60kHz | 28kHz | 40kHz |
Oszillationsverfahren | Digital ATHMOS (Automatic frequency tracking) | ||||
Steuermodi für Oszillation | Timer, Energie, Spitzenleistung, Dauerbetrieb (wählbar) | ||||
Einstellbereich – Timer | 0.01 bis 10.00s (0.01s Schritte) | ||||
Energie | 10 bis 3000J (10J Schritte) | ||||
Spitzenleistung* | 50 bis 250W | 40 bis 200W | 50 bis 250W | ||
Oszillationsleistung | Variabel 30–100% (5% Schritte) | Fest (100%) | |||
Anstiegszeit (Up slope) | 50/100/200/500ms wählbar | 50ms fest | |||
Anzeige | 7-Segment 4-stellig LED, Status-LED | ||||
Anzeige der Schweissergebnisse | Frequenz (kHz), Oszillationszeit (s), Energie (J), Spitzenleistung (W) (Endwert) | ||||
Schutzfunktionen | Phase, Überstrom, FET, Überspannung, Überhitzung, Überzeit | ||||
Schnittstellen | I/O, Analog | ||||
Stromversorgung | AC100–240V einphasig, 50/60Hz | AC100V 50/60Hz | |||
Leistungsaufnahme | 370VA | 300VA | 370VA | ||
Umgebungstemperatur | 5–40℃ | ||||
Umgebungsfeuchtigkeit | 30–85%, keine Kondensation | ||||
Abmessungen | B100×T250×H210mm | ||||
Gewicht | ≒2.5kg | ||||
*Spitzenleistung | in 5W Schritten |
Handheld Unit Spezifikationen
Bezeichnung | W2005-28-HP-P | W2005-40-HP-AL | MA1P200-60 |
Frequenz | 28kHz | 40kHz | 60kHz |
Trigger-Schalter am Wandler | Drucktaster | ||
Gehäusematerial | Kunststoff | Aluminium | |
Aufhängehaken | Ja | N/A | |
Kühlanschluss für Wandler | Ja | N/A | Ja |
Ausgangskabellänge | 2.5m | ||
Griffdurchmesser aussen | 37mmφ | 31mmφ | |
Gewicht | ≒350g | ≒200g |
Features:
Wählbare Schwingungsmodi (Oscillation Mode)
- Spitzenleistungsregelung (Peak Power Control)
- Energieregelung (Energy Control)
- Zeitsteuerung (Timer Control)
- Dauerbetrieb (Continuous Oscillation Control)
- Externe Sensorregelung (External Sensor Control)
- B. Wegsensor, Temperatursensor usw.
Funktionen und Eigenschaften
- Parametereinstellung
- Anzeige der Schweissergebnisse
- LCD-Touchpanel
- Kompakte Bauweise / Geringes Gewicht
- Abnehmbar und für den Einsatz mit mehreren Einheiten geeignet
Echtzeit-Überwachung
- Spitzenleistungswert
- Energiewert
- Frequenz
- Schwingungszeit
- Externe Sensorwerte (3 Kanäle)
Schnittstellenvielfalt
- LAN (Ethernet)
- RS-232C
- Analog
- I/O
- CF-Karte
Mehr Komfort
- AC100–240V Mehrfach-Stromversorgung
- LED-Fehleranzeige
- Überstromschutz
- Grosser Ventilator für optimale Kühlung
Spezifikationen
Technische Daten – SW-D Serie
Item | SW-D900S-20 | SW-D900S-27 | SW-D900S-39 | SW-D600S-39 | SW-D600S-48 | ||
Max. Ausgangsleistung | 900 W (Dauerbetrieb: 400 W) | 600 W (Dauerbetrieb: 300 W) |
| ||||
Frequenz | 20 kHz | 27 kHz | 39 kHz | 39 kHz | 48,5 kHz |
| |
Schwingungsmethode | Digital ATHMOS | Digital ATHMOS | Digital ATHMOS | Digital ATHMOS | Digital ATHMOS |
| |
Amplitudeneinstellung | 30–100 % (in 1 %-Schritten) | 30–100 % (in 1 %-Schritten) | 30–100 % (in 1 %-Schritten) | 30–100 % (in 1 %-Schritten) | 30–100 % (in 1 %-Schritten) |
| |
Schwingungssteuerungs-Modi | Zeit / Energie / Spitzenleistung / Externer Sensor / Dauerbetrieb | dito | dito | dito | dito |
| |
Überwachungsfunktion (Pass/Fail-Prüfung) | Frequenz / Schwingungszeit / Energie / Spitzenleistung / Externer Sensor | dito | dito | dito | dito |
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Parameterspeicher | 31 | 31 | 31 | 31 | 31 |
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Schnittstellen | I/O / Analog / RS-232C / LAN / CF-Karte | dito | dito | dito | dito |
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Eingangsleistung | 1-phasig AC100–240V ±10 % | dito | dito | dito | dito |
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Leistungsaufnahme | 1.350 VA | 1.350 VA | 1.350 VA | 900 VA | 900 VA |
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Betriebstemperatur | 5–50 °C (kein Gefrieren) | dito | dito | dito | dito |
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Betriebsfeuchtigkeit | < 90 % (keine Kondensation) | dito | dito | dito | dito |
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Abmessungen | W150 × D370 × H310 mm (inkl. Vorsprünge) | dito | dito | dito | dito |
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Gewicht | ≈ 8,5 kg | ≈ 8,5 kg | ≈ 8,5 kg | ≈ 8,5 kg | ≈ 8,5 kg |
| |
Portable Controller – Spezifikationen (UA-C01)
Item | UA-C01 | |
LCD Grösse | 3,5 Zoll TFT-LCD | |
Auflösung | W320 × H240 | |
Farben | 4.096 Farben | |
Touchpanel-Methode | Widerstandsfilmtyp | |
Summer (Buzzer) | vorhanden | |
Sprache | Englisch | |
Stromversorgung | über Schweissgerät | |
Kabellänge | 1,5 m | |