Einrichten eines Ultraschallschweißprozesses

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    • Einrichten eines Ultraschallschweißprozesses

      Guten Morgen,

      ich habe eine spezielle Frage zum Ultraschallschweißen.
      Es geht um 2 Spritzgussteile aus, die miteinander verheiratet werden sollen.

      Mir sprengt es von dem kleineren Teil permanent ein kleines Stück ab, und ich weiß leider nicht, welchen Parameter ich ändern könnte, um das zu verhindern.
      Ich habe sehr viel an den 7 einstellbaren Kräften und deren Zusammenspiel geändert, leider ohne den gewünschten Erfolg.

      Jetzt überlege ich, ob ich wirklich an die Basics wie Frequenz und Amplitude gehen soll. Aber ich habe zwar ein gutes Vorstellungsvermögen, hätte aber lieber Praxiserfahrungen von euch, bevor ich ins Blaue mustere...
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    • Auch Radien haben eine Kerbwirkung.
      Ist der Bruch in Nähe des zu schweißenden Bereichs? Oder weiter weg? Ist es weiter weg, stimmt die Schweißfrequenz mit der Resonanzfrequenz überein. Da bleibt nur eine Artikeländerung(Ziel ist die Änderung der Eigenresonanz) oder eine Änderung der Schweißfrequenz.
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    • Guten Morgen, das habe ich gestern probiert, scheint zu funktionieren.

      Idee ist es jetzt erstmal, den Niederhalter, der die Teile während des Prozesses zusammenhält, in einer neuen Geometrie auszulegen.
      Derzeit ist dieser aus Stahl, kennst du andere gute Materialien dafür? Ganz zu Anfang wurde POM versucht, hat sich aber leider mit dem PC leicht verschweißt.

      Ein weiteres Problem, das ich habe ist, dass ich anfangs im manuellen Betrieb eingerichtet habe und es funktioniert hat. Im Automatikbetrieb kam es dann wieder zu den Abrissen. Idee des Anwendungstechnikers war es, dass eventuell unterschiedliche Programme laufen, ist aber nicht der Fall...
    • Ich würde maximal noch Aluminium nehmen. Egal welches Material du nimmst, es hat immer eine dämpfende Wirkung. Stahl hat eine wesentlich geringere Dämpfung als Aluminium, während Aluminium weniger dämpft als POM. Über die Zeit setzt die Sonotrode/Niederhalter die Schwingungen in Wärme um und beeinflusst somit auch den automatisierten Prozess.
      Eine Sonotrode/Niederhalter aus Kunststoff ist nicht zu empfehlen. Wie du schon selber festgestellt hast, haben sich das POM und PC leicht verbunden, was auf einen hohen Wärmeeintrag in oder in Nähe der Fügefläche spricht.

      Meine Idee zum Unterschied zwischen dem manuellen und automatisierten Prozess ist die, dass die Sonotrode und der Niederhalter sich erwärmt haben. Diese Erwärmung führt zu einer Ausdehnung des Materials, womit die Toleranzen nicht mehr stimmten. Die zu schweißenden Teile haben so etwas mehr Spiel gehabt und weitere Freiheitsgrade für die Schwingung erhalten. Die Eigenfrequenz eines Bauteils hängt nicht nur von der Geometrie ab, sondern auch von der Einspannung.
    • 1u21 schrieb:

      Meine Idee zum Unterschied zwischen dem manuellen und automatisierten Prozess ist die, dass die Sonotrode und der Niederhalter sich erwärmt haben. [...] Die Eigenfrequenz eines Bauteils hängt nicht nur von der Geometrie ab, sondern auch von der Einspannung.
      Die Physik ist mir hier ganz schön feindlich gesonnen :/
      Der neue Niederhalter aus Stahl in einer anderen Geometrie wird gerade gefertigt, in 2h werd ich ihn mustern. Hoffentlich treff ich hier keine Eigenresonanzen mehr...

      Ich geh dann mal mit unserem Temperaturfühler ran, mal schaun ob es hier nur um die Sonotrode geht, oder wie stark der Niederhalter sich erwärmt.

      Danke dir, deine Ratschläge haben mich hier wesentlich weiter gebracht
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    • Du kannst mit der Physik so viel streiten, wie du willst. Am Ende gewinnt sie immer.
      Deswegen, sich hinsetzen, den Prozess Schritt für Schritt analysieren, die relevanten Parameter wählen, visualisieren(!)[sonst kann man es anderen Menschen nicht erklären] und erst dann kann man die Lösung erarbeiten. Blinder Aktionismus frisst einfach immer zu viel Zeit, Geld und Motivation.

      Mit der obigen Arbeitsweise habe ich schon so einige harte Nüsse geknackt.
    • Ohne strukturiertes Vorgehen und exakte Dokumentation klappt gar nix. Nur der Ansatz war falsch, bin eben in die Parameter. So viel geändert, dass die Doku dazu 9 Seiten hat.

      Der neue Niederhalter brachte Erfolg! Ich werde den Prozess jetzt ausgiebig bewerten, aber es läuft erstmal!!!

      Ein wirklich großes, ernstgemeintes Dankeschön!!! :)
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    • Unsere Produktaufnahme (also unter dem Teil) ist aus einem speziellen Material, das dämpft.
      Rein interessehalber finde ich mal raus, was genau und in welcher Zsuammensetzung.

      Danke für den Hinweis.

      Bis jetzt läuft der Prozess, parameterstabil und perfekt verschweißt :)

      Edit:
      Material lässt sich jetzt nicht unbedingt bestimmen, spezielle Matten vom Hersteller des Ultraschallgerätes.
      Dementsprechend gehe ich stark davon aus, dass diese für den Prozess geeignet sind.

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