Schweißen mit Ultraschall

Maßgeschneiderte Lösungen für das Schweißen mit Ultraschall
Beim Verbinden thermoplastischer Kunststoffe hat sich das Ultraschallschweißen als intelligente, Industrie-4.0-fähige Fügetechnik für die moderne Fertigung etabliert. Und das aus gutem Grund: Das Verfahren ist nicht nur nachhaltig und sauber, es erfordert auch keine zusätzlichen Materialien (Kleber) oder zeit- und kostenintensive Prozesse wie eine Vorbehandlung oder Trocknung.

Die Anwendungsbereiche und Branchen sind vielfältig und reichen von der Automobil- bis hin zur Verpackungsindustrie. Durch die besonders kurzen Taktzeiten des Verfahrens erzielen Sie selbst bei großer Stückzahl beste Verbindungen, die höchsten Qualitätsanforderungen genügen. Das kontinuierliche Schweißen im Endlosbetrieb ermöglicht Ihnen darüber hinaus durchgängige Schweißnähte ohne Unterbrechung. Beide Verfahrensvarianten lassen sich effizient mit dem Schneiden und Versiegeln von Kanten verbinden.

Den Anforderungen komplexer Produktionsprozesse gewachsen
Neben der Prozesssicherheit, der Schweißgeschwindigkeit und der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse, hat die Ultraschallschweißtechnologie einen weiteren großen Vorteil: Sie ist extrem flexibel und lässt sich optimal auf Ihre individuellen Anforderungen abstimmen.

Wir haben Sie neugierig gemacht? Dann entdecken Sie jetzt unsere Branchenlösungen und Produkte – und Ihre Vorteile durch den Einsatz von Ultraschall.

Vorteile des Ultraschallschweißens

Kurze Taktzeiten
Schnellere Prozesszeiten
Industrie-4.0-Fähigkeit
Perfekte Systemintegrierbarkeit
Hohe Prozesssicherheit
Qualitativ hochwertige Ergebnisse
Hitzebeständige und vibrationsresistente Verbindungen
Exakte Reproduzierbarkeit
Besonders energiesparend

Broschüre

Simon Kirchenbauer

Head of Sales Ultrasonic Welding

Das Schweißen mit Ultraschall wird in immer mehr Branchen eingesetzt. Die Genauigkeit und Geschwindigkeit der Schweißvorgänge überzeugen dabei ebenso wie die Qualität der Verbindungen.

Absolut verlässlich: das Ultraschallschweißen von Kunststoff-Spielzeug

Untrennbare Materialverbindungen

100-prozentige Kontrolle, lückenlose Prozessdokumentation, perfekte Zugfestigkeit – die sicherheitsrelevanten Anforderungen für Schweißverbindungen im Spielzeugbereich sind so hoch wie in keiner anderen Branche. Das Verschlucken von Kleinteilen kann für Kinder lebensgefährlich werden. In Zusammenarbeit mit einem der größten Spielwarenhersteller Deutschlands haben wir auf Basis unseres modularen SAPHIR Schweißsystems eine intelligente, Industrie-4.0-fähige Ultraschallschweißlösung entwickelt. Neben den genannten Sicherheitsfunktionen sind in das System verschiedenste Handling-Geräte, eine mechanische Qualitätskontrolle, Höhenkontrolle, Produktmarkierung sowie eine Sortierfunktion, integriert, die über 600 Teile pro Stunde schafft.

Mehr Informationen hier:

Saphir System

Rekordverdächtig produktiv

Kontinuierliches Schweißen: sauber, schnell, zuverlässig

Bahnware mit mehr als 400 m/min kontinuierlich schweißen – mit Ultraschalllösungen von Weber Ultrasonics ist dies bei vielen Anwendungen möglich. Doch Geschwindigkeit ist nicht alles. Dank höchster Prozesssicherheit und Industrie 4.0 Fähigkeit entstehen kundenorientierte Systemlösungen, perfekt integriert in hochgradig automatisierte Produktionsprozesse. Für mehr Rendite und Produkte mit einzigartigen Eigenschaften.

Kontinuierliches Schweißen mit Ultraschall gewährleistet zum Beispiel weiche elastische Oberflächen, da beim Schweißen keine Strahlungswärme entsteht, die Verfestigungen verursacht. Die Energie wird präzise und gezielt eingesetzt, sodass Bahnware nicht verzieht. Quernähte, wie sie bei Hygieneartikeln benötigt werden, gelingen dank dieser Präzision absolut perfekt. Trotz hoher Taktzeiten bleiben die Temperaturen niedrig. Eine Brandgefahr wie beim thermischen Verfahren bei denen Werkzeuge permanent beheizt sind gibt es nicht.

Zum Maskenschweissen

Kompetenz-Zentrum für Ultraschall

Von A bis Z

Für anspruchsvolle Aufgaben können Sie auf unseren Full Service vom Beginn der Projektplanung bis zur Implementierung in den Produktionsablauf vertrauen. Unsere Experten können auch anspruchsvollste Anwendungen passgenau in technische Lösungen umsetzen. In unserem Anwendungszentrum werden Ihre Anforderungen in ein flexibles, intelligentes Maschinenkonzept aus hochwertigen Ultraschall- und Maschinenkomponenten integriert, getestet und optimiert. So können Sie sicher sein, dass das Ultraschallsystem Ihre Qualitäts- und Mengenanforderungen erfüllt und sich perfekt in Ihre Produktion einfügt.

Kontakt

Fügetechnologie für jeden Anwendungsfall

Spielzeuge, Verpackungen oder Lüftungsgitter – es gibt unzählige Einsatzbereiche. Schweißen mit Ultraschall ist in der Kunststoffverarbeitung eine der präzisesten und effizientesten Lösungen. Die Technologie ist vielseitig einsetzbar und kann in spezifische Anwendungsfelder unterteilt werden.

Bördeln

Mit dem Ultraschallbördeln, einer Sonderform des Ultraschallnietens, lassen sich artfremde Materialien wirtschaftlich mit Kunststoffen verbinden. Die Prozesszeiten sind mit denen des Ultraschallnietens vergleichbar.

Einbetten

Beim Ultraschalleinbetten wird ein Metalleinsatz unter Schwingung in ein Kunststoffbauteil eingepresst. So lassen sich beispielsweise Gewindeeinsätze, Metallstifte und Ähnliches in Thermoplaste einbetten.

Getaktetes Schweißen

Die Ultraschalltechnologie eignet sich optimal für das getaktete Schweißen, da sie höchste Prozesssicherheit und reproduzierbare Ergebnisse gewährleistet. Zudem lässt sich die Anwendung effizient mit dem gleichzeitigen Ultraschallschneiden verknüpfen.

Kontinuierliches Schweißen

Das kontinuierliche Schweißen mit Ultraschall überzeugt mit hoher Prozesssicherheit auch im Endlosbetrieb. Die wartungsarme Technologie ermöglicht durchgängige Schweißnähte ohne Unterbrechung und lässt sich effizient mit dem Schneiden und Versiegeln von Kanten verbinden. Mögliche Anwendungsfelder sind beispielsweise Textilien wie Nonwovens, Verpackungen aus Polymerfolie oder Bauprodukte wie Dachunterspannvliese.

Laminieren

Bei der Verbindung von Materialien mit unterschiedlichen Schmelzpunkten kann das Ultraschalllaminieren überzeugen. Der Fügeprozess erfolgt besonders effizient und umweltschonend ohne Klebstoffe. Bei Hygieneprodukten reduziert dies zudem das Risiko von Allergien und Hautreizungen.

Nieten

Das Ultraschallnieten beispielsweise ist eine Schmelzverformung, bei der nur einer der beiden Fügepartner plastifiziert wird. Da der verschmolzene Nietkopf unter dem Druck des Nietwerkzeuges erkaltet, sind die Verbindungen spalt- und spielfrei, und Rückstelleffekte können ausgeschlossen werden.

Perforieren

Das Perforieren mit Ultraschall ist extrem präzise: Durch den punktuellen Energieeintrag kommt es zu keiner großflächigen Hitzeeinwirkung. Dies wirkt sich positiv auf die Randzone der Perforation aus: Die Weichheit des Materials bleibt erhalten und Schmelzfäden werden vermieden.

Prägen

Das Prägen mit Ultraschall kommt vor allem in der Textilindustrie beim Anbringen von Logos und Schriften zum Einsatz. Auch die Automobilbranche setzt zum Beispiel beim Prägen von Kunstledern im Fahrzeuginnenraum auf Ultraschall.

Verkrallen

Das Ultraschallverkrallen ermöglicht das Fügen von Thermoplasten und nicht thermoplastischen Materialien sowie von Materialien mit unterschiedlichen Schmelzpunkten. Typische Anwendungsbeispiele sind PE-Folien, Vliese, Wovens sowie Nonwovens.

Automotive

Ob in der Fertigung von Scheibenwischermotoren, Einspritzmodulen, Tanklüftungsventilen, Luft- und Kraftstofffiltern, Lichtmaschinenregulatoren, Kleinteilen in Türseitenverkleidungen oder Lüftungs- und Lautsprechergittern, in der Automobilbranche gibt es vielfältigste Anwendungsfelder für unsere Schweißlösungen. tets

Elektroprodukte

Überall dort, wo es auf passgenaue Bauteile ankommt, ist die Ultraschalltechnologie zu Hause. Im Elektrobereich sind dies beispielsweise Leuchtmittel, Fernbedienungen, Hi-Fi-Komponenten, Lautsprecher, Sicherheitstechnik, Sensoren, aber auch Büroartikel wie Tintenpatronen. tets

Filtration

Eine präzise Verarbeitung ist bei der Herstellung von Luft- und Flüssigkeitsfiltern das A und O. Mit unseren Ultraschalllösungen lassen sich die unterschiedlichsten Filtermaterialien präzise verbinden – und auch eine Kantenversiegelung kann im gleichen Schritt vorgenommen werden. tets

Haushaltswaren/
Weiße Ware

Im Bereich der Haushaltswaren bzw. der Weißen Ware trifft modernes Design auf technische Funktion. Um Bauteile von Bügeleisen, Waschmaschinen oder elektronischen Zahnbürsten reibungslos einzupassen bzw. robust mit anderen Teilen zu verbinden, eignen sich optimal unsere Ultraschalllösungen. tets

Hygieneprodukte

Bei Hygieneprodukten wie Babywindeln oder Damenbinden wird unsere Ultraschalltechnologie sowohl zum Verschweißen von Nähten als auch zum faserfreien Beschnitt genutzt. Beides garantiert einen hohen Tragekomfort und die Dichtheit der Produkte. tets

Medizintechnik/
Pharmaindustrie

In der Herstellung von Produkten für die Medizintechnik und Pharmaindustrie kommt es auf das kleinste Detail an. Mit unseren Ultraschallschweißlösungen gehen Sie auf Nummer sicher und produzieren präzise geformte Verbrauchsartikel wie Filter, Spritzen und Infusionsbestecke. tets

Nonwovens

Die Anwendungsgebiete und Produktionstechniken im Bereich der Nonwovens sind vielfältig. Von Windeln über Wundauflagen bis hin zu Dachunterspannbahnen und Agrarvliesen reicht die Produktpalette, deren Materialien Sie mittels Ultraschall wirtschaftlich und prozesssicher laminieren, prägen, verschweißen und schneiden können. tets

Spielzeug

Im Gegensatz zu anderen Produkten lässt sich die mechanische Belastung von Spielzeugen kaum vorhersagen. Das Schweißen mit Ultraschall punktet hier mit besonders stabilen Verbindungen, die den strengen sicherheitsrelevanten Normen für Kinderspielzeuge gerecht werden. Hersteller und Verbraucher profitieren darüber hinaus von einem weiteren Vorteil der Technologie: Verschweißte Spielzeuge kommen ohne Verklebungen aus, die unter Umständen risikobehaftete Zusatzstoffe beinhalten. tets

Telekommunikation

In der Herstellung von modernen Kommunikationsgeräten sind passgenaue, fest verbundene Komponenten ein wichtiger Faktor. Unsere Ultraschalllösungen kommen daher beispielsweise bei der Fertigung von Handyschalen, Displays, Akkus, Antennen oder Lautsprechern zum Einsatz. tets

Textilindustrie

Ob für gewebte Stoffe, für BH- und Klettverschlüsse, Bekleidungsetiketten, Filter, Augenpads oder Stilleinlagen, unser innovatives Ultraschallverfahren erlaubt ein prozesssicheres, schnelles Schweißen der unterschiedlichsten Materialien. tets

Verpackungsindustrie

Der steigende Anteil von Kunststoffen und Verbundmaterialien in der Verpackungstechnik macht die Ultraschalltechnologie auch hier zu einem gefragten Verfahren. So wird beispielsweise beim Verschließen von Steh- und Schlauchbeuteln, Blistern, bei tiefgezogenen oder gespritzten Bechern, Getränkekartons und bei vielen Sonderanwendungen mit unseren innovativen Ultraschalllösungen gearbeitet. tets

Die Technologie

Der Vorgang im Detail
Der Ultraschallkonverter wandelt die vom Generator erzeugten elektronischen Schwingungen in mechanische Schwingungen um. Diese werden über den Booster und die Sonotrode dem zu schweißenden Werkstück unter einem bestimmten Anpressdruck zugeführt.

An den definierten Fügestellen des Werkstücks entsteht durch die Schwingungen kurzzeitig Reibungswärme, die das Material zum Schmelzen bringt und die Teile miteinander verbindet.

Nach der Schalleinleitung wird das plastifizierte Material während einer kurzen Abkühlphase unter dem noch anstehenden Fügedruck homogen verfestigt. Die durch Ultraschallenergie verbundenen Teile sind anschließend sofort weiter verarbeitbar.

Abgestimmt auf die Anwendung kann mit Sonotroden vertikal, horizontal getaktet und kontinuierlich geschweißt werden.

Konverter

Der Ultraschallkonverter wandelt die im Generator erzeugte elektrische Wechselspannung effizient in mechanische Schwingungen um.

Booster

Das Amplitudentransformationsstück, auch Booster genannt, vergrößert oder verringert die vom Konverter bereitgestellte Amplitude der mechanischen Schwingungen.

Sonotrode

Die nach der Finite-Element-Methode (FEM) konstruierte, kundenindividuell gefertigte Sonotrode wird durch das Einleiten von hochfrequenten mechanischen Schwingungen in Resonanz versetzt und überträgt diese an das zu schweißende Bauteil.

Für beste Verbindungen – Ultraschallschweißen mit Weber Ultrasonics

Weber Ultrasonics gehört weltweit zu den führenden Anbietern von Lösungen und Komponenten zur industriellen Nutzung von Ultraschall. Abgestimmt auf Ihre individuellen Anforderungen bieten wir Ihnen ein umfassendes Produktsortiment von kompletten Ultraschallsystemen bis hin zu einzelnen Maschinen und Komponenten für das Schweißen mit Ultraschall.

Ultraschallkompetenz und Anwendungs-Know-how
Dank der Kooperation mit über 50 Anlagenbauern und Technologieführern der verschiedensten Branchen, deren Feedback unmittelbar in die Entwicklung unserer Produkte einfließt, haben wir ein wertvolles Industrie-Know-how aufgebaut und können so auch Sie bei der Entwicklung individueller, maßgeschneiderter Lösungen unterstützen.

Produkte, die weiterdenken: Thinking Solutions 4.0
Wir arbeiten ständig an neuen Lösungen und denken die Anwendungsmöglichkeiten von Ultraschall weiter. Unser modulares Schweißsystem SAPHIR wird ganz individuell nach Ihren Anforderungen konfiguriert, ist mit einer Vielzahl an Schnittstellen ausgestattet und lässt sich problemlos in bestehende Systeme integrieren. Selbst komplexe Schweißvorgänge steuern, überwachen und dokumentieren Sie bequem mithilfe unserer umfangreichen Softwarelösung.

Wir haben Sie neugierig gemacht? Dann entdecken Sie jetzt Ihre Vorteile unserer Branchenlösungen und Produkte. Sprechen Sie uns an. Wir beraten Sie gern.