Durch zunehmende Funktionalität und Komplexität der Kunststoffteile können diese oft nicht mehr aus einem Stück hergestellt werden. Sie müssen dann konstruktiv so aufgebaut sein, dass sie aus Elementen bestehen, die durch Spritzgießen herstellbar sind und durch geeignete Verbindungstechnologien komplettiert werden können.

Das schnellste Schweißverfahren hierfür ist das Ultraschallschweißen, werden doch ca. 95% aller Anwendungen mit Schweißzeiten kleiner 1s realisiert. Somit ist es bestens geeignet für Serienproduktionen mit hohen Stückzahlen. Gleichzeitig ist es ein sehr sicheres Schweißverfahren, welches selbst in der Medizintechnik unter Protokollierung jedes einzelnen Schweißvorganges eingesetzt wird.

Der Weg bis zur reproduzierbaren und sicheren Serienschweißung ist indes nicht immer ganz einfach. Hier werden bereits bei der Entwicklung und Konstruktion der Formteile teils aus Unwissenheit oder aus Mangel an Erfahrungen Fehler gemacht, die unter Umständen erst bei der Einführung in die Serienproduktion zum Tragen kommen und dann sehr viel Aufwand zur Lösung des Problems erfordern.

Häufige Fehlerursachen

• nicht US-schweißgerecht konstruierte Fügenaht
• ungünstige oder falsche Materialauswahl (nicht alle Kunststoffe sind sehr gut US-schweißbar)
• nicht optimal ausgewählte Schweißparameter
• „Fernfeld“-Schweißen von weichen Kunststoffen
• falsch gewählte Fügenahtgestaltung -> undichte Schweißnähte
• zu kleine Ankoppelflächen für die Sonotroden -> Auftreten von Präge- markierungen
• ungünstige räumliche Geometrien der Formteile -> Rissbildungen oder Einschmelzen von Löchern durch Eigenschwingungen innerhalb des Formteils während des US-Schweißvorganges
• Erwartung von zu hohen Schweißfaktoren bei glasfaserverstärkten Kunststoffen -> die notwendige Schweißnahtfestigkeit wird nicht erreicht

Da ständig neue Kunststoffformteile konstruiert werden, treten diese Fehler immer wieder auf. Kein Formteil gleicht dem anderen. Damit müssen die konstruktiven Fügenahtgestaltungen, Schweißwerkzeuge und Technologien stets neu erarbeitet werden. Zur Vermeidung der möglichen Fehlerquellen ist es daher ratsam, sich bereits zu Beginn der konstruktiven Phase mit den Experten im KuZ in Verbindung zu setzen, da hier ein reicher Erfahrungsschatz vorhanden ist, der auf einer jahrzehntelangen Arbeit auf dem Gebiet des Ultraschallschweißens beruht.

Im KuZ auf BRANSON-Technik US-geschweißte
Formteile der Firmen: Intelligente Sensorsysteme
Dresden GmbH und WESKO GmbH

Unser Leistungsangebot

Wir

• beraten Sie über Materialauswahl und schweißgerechte Fügenahtgestaltung bereits vor oder während der Konstruktionsphase.
• fertigen die notwendigen Schweißwerkzeuge (Sonotrode* und Amboss)
• begleiten Sie während der Erprobung oder in der Nullserie.
• schweißen Nullserien oder die erste Kleinserie.
• erarbeiten die optimalen Schweißparameter

Unser leistungsfähiges Ultraschallschweißlabor ist mit moderner US-Schweißtechnik (20 und 40 KHz) der Fa. Branson ausgestattet.

*Aus Gründen der Gewährleistung fertigen wir ausschließlich Sonotroden für Ultraschalltechnik der Fa. Branson.