Branson Ultralydssvejsning

branson-lpxultra_sonics-horn-array

 

Ultralydssvejsning fra Branson

 

Ultralydssvejsning er en industriel teknik, som via højfrekvente lydbølger genererer vibrationer som bliver overført til emnet som skal sammenføjes under pres på et specificeret område og svejser emnet sammen. Den primære anvendelse er inden for plastic, og specielt ved sammenføjning af materialer med forskellige egenskaber. En af fordelene ved ultralydssvejsning er at der ikke skal benyttes bolte, søm, loddemateriale eller lim for at holde de to materialer sammen

Hvordan foregår det?

Sammenføjning af sprøjtestøbte termoplastiske emner foretages ved hjælp af et svejsehorn (Sonotrode) som tilpasses emnets geometri. Svejsehornet er forbundet til en transducer som transformerer den elektriske energi om til en fysisk vibration med en hastighed som typisk er 20kHz.( de mest forekomne frekvenser er 20 kHz, 30kHz og 40kHz) Emnet placeres på i et fikstur som understøtter emnet på de områder som skal svejses, herefter presses svejsehornet ned over emnet og svejsningen foretaget med høj hastighed.

Ved Ultralydssvejsning af plastic, er interfacet på de to emner som skal sammenføjes typisk designet til at koncentrere smelteprocessen. Den ene part vil typisk have en facon, hvor en spids fungerer er en energileder til at starte smelteprocessen (Se figur 1.) Energien fra ultralyden smelter plastikken i kontaktfladerne mellem de to emner og skaber en perfekt samling.

 

Ultralydssvejsning er et godt alternativ til andre sammenføjningsmetoder som skruer, klik samlinger, og lim, da der ikke er nogen omkostninger, og processen er nem at automatisere og dermed opnå en meget konsistent kvalitet i sammenføjningen.

Ultralydsvejsning anvendes primært på mindre emner som mobil telefoner, forbruger elektronik, engangs-medicinsk udstyr, og legetøj mm. Men benyttes også til store emner som instrumentborde i biler.

 

 

Skæring

Ultralyd benyttes til at skære emner med et knivblad som vibrerer med ultralydshastighed og som derfor nemt kan skære præcist gennem materialer uden at producere noget spild.

 

Ultralydsskæring benyttes ofte til at skære tekstiler, skum, filtermateriale hvor der ikke accepteres støv som følge af skæringen. Ved ultralydsskæring er det muligt at separerer præcist og hurtigt, samtidig med at snittet forsegles med æstetisk flot snitflade.