Ultraljudssvetsning i jämförelse och i karossserietillverkning
- Detaljer
- Träffar: 9086
När du ansluter från plast som sätter sig Ultraljudssvetsning allt vanligare inom många sektorer. Det är säkert, effektivt, energisparande, exakt, miljövänligt, hållbart och mer. Här presenterar vi innovationer som en ny process i kombination med Termosonisk bindning. Eller läs om hur det kan jämföras med det som hittills övervägande har använts värmeförsegling utför och hur det förbättrar kvaliteten på anslutningen av kritiska plastdelar i kroppstillverkningg säkerställer.
innehåll
- Kombination av termokompressionsbindning och ultraljudssvetsning
- Hur ultraljudssvetsning minskar det ekologiska fotavtrycket
- Automatiserad ultraljudssvetsning av små serier av karosserier
Kombination av termokompressionsbindning och ultraljudssvetsning
12.01.2023-XNUMX-XNUMX | Med ultraljudssvetsning kan temperaturen och limningstrycket reduceras. Detta förbättrar bindningsprocessen, vilket särskilt gynnar halvledarproduktionen. Till exempel möjliggör lödfri bindning flip-chip-bindning Die-to-Die Bonding-teknik Area Array-anslutningar. Denna teknik kopplar samman uppsättningar av guldklumpar på undersidan av en IC till guldpläterade kuddar på ett substrat. Denna enkla, torra och rena montering använder termokompressionsbindning.
den Termosonisk bindning (TSB) börjar med ett substrat placerat på en uppvärmd platta och hålls på plats med vakuum. Chipet hålls av ett pick-and-place-verktyg med en munstyckshylsa avsedd för termosoniska limningstillämpningar. Så snart Tresky-mönsterigenkänningen har riktat in chipet mot underlaget, kommer guldbultarna i kontakt med underlaget. När den erforderliga vidhäftningskraften uppnås, appliceras strömmen från ultraljudssvetsningen under en definierad tidsperiod.
Treskys vertikala teknologi garanterar stabil och exakt samplanaritet och parallellitet över hela Z-axelns slaglängd, vilket resulterar i exakt bundna chips. "I kombination med kraftregleringen kan ett utmärkt anslutningsresultat uppnås på vilken höjd som helst, varvid avgörande parametrar som kraft, temperatur, kraft för ultraljudssvetsningen och processtid kan programmeras individuellt", försäkrar Daniel Schulze, verkställande direktör för Tresky GmbH.
Förutom en IP-hylsa är användningen av en ytterligare en möjlighet kanalhylsa när verktygsåtkomsten är begränsad eller den måste vara uppradad på två sidor av spånet. Faktorer som den cykliska rörelsen av hylsan under USA-processen, den känsliga spånytan och värmeöverföringen indikerar om en hylsa är lämplig för TSB. Den nya termoljudbindningen tillåter användning av amerikansk kraft och spännhylsor, med vilka en utmärkt anslutning mellan chip och substrat kan implementeras.
Hur ultraljudssvetsning minskar det ekologiska fotavtrycket
11.10.2022 | 
Svetsning eller värmeförsegling har använts för att fästa, ansluta och montera plast sedan 1950-talet fram till idag generellt accepterat anslutningsteknik. Men är det tillräckligt miljövänligt och lämpligt för att minska koldioxiden2 för att minska fotavtrycket?
Patrick O'Sullivan, produktspecialist på Emerson, Branson Welding and Assembly, rekommenderar ultraljudssvetsning istället: “Ultraljudssvetsning har funnits sedan 1960-talet, nästan lika länge. Det är pålitligt och snabbt.”
Fördelar med ultraljudssvetsning
Dessutom erbjuder ultraljudssvetsning vad gäller Hållbarhet många fördelar. Och dessa är följande:
- mindre Stromverbrauch
- mindre plastmaterial för en pålitlig stängning
- mer effektiv tätning från ekologiskt producerade och återvunna material
- mindre avfall
- keine lim, lösningsmedel eller andra förbrukningsvaror som krävs.
Sammantaget resulterar ultraljudssvetsning av ett löpande band i ett um 25 % reducerad CO2 Fotavtryck.
Jämförelse av värmeförsegling och ultraljudssvetsning
När värmeförsegling komponenternas ytor hålls samman. Uppvärmda tätningsstänger appliceras på ena eller båda sidorna. Värmen strömmar (ledning) från remsorna genom materialet till tätningsytan. Här smälter de berörande ytorna för att bilda en bindning. Att kontrollera ledningstätning är enkelt: svetsaren väljer temperatur, tryck och uppehållstid baserat på smältegenskaperna hos plasten som ska fogas.
När Ultraljudssvetsning värme och tryck genereras och används på olika sätt. Vibrationer med exakt frekvens och amplitud skapar värme mellan ytorna på termoplastskikten. Parametrarna kraft, tryck och hastighet kontrolleras och svetsresultaten optimeras utifrån resultaten. Friktionsvärmen smälter det inre av dessa ytor. Den permanenta förbindelsen skapas under trycket.
Jämförelse av energiförbrukning ultraljud vs. värmeförsegling
Eftersom värmen som krävs för värmeförsegling genereras av en motståndsuppvärmd stång svetselement hålls vid driftstemperatur 100 % av tiden. Detta skapar mycket värme, som inte bara överförs till svetszonen, utan även till området runt tätningsanordningen och i princip går förlorad.
Ultraljudssensorer för avstånd, avstånd och nivå
Vid ultraljudssvetsning är värmen å andra sidan högfrekvent friktion genereras och förseglingen är klar på bara 100 ms. Förutom under denna korta period förblir verktyget svalt. Mycket mer energi krävs för motståndsuppvärmning än för att generera ultraljudsvibrationer. Tabell 1 visar en besparingspotential på 25 % i strömförbrukning.
Jämförelse av materialförbrukning ultraljudssvetsning vs. värmeförsegling
I allmänhet, för att säkerställa en kvalitetsförsegling, använder värmeförsegling en 0,5 tums svetsning genererad. Anta att ett paket har en 0,5 tumssvets i toppen och botten. Sedan används en hel tum material (2,5 centimeter) enbart för svetsområdet.
Å andra sidan kräver två jämförbara ultraljudssvetsar endast 0,25 tum av förpackningens totala längd (0,125" vardera upptill och nedtill), vilket sparar 0,75" (1,9 cm) per förpackning. Tabell 2 visar möjliga materialbesparingar med en 6-tums (15 cm) påse som exempel.
Andra viktiga faktorer
Värmekänsliga, biobaserade och återvunna material: För värmekänsliga material, till vilka biopolymerer Baserat på icke-fossila källmaterial och vissa återvunna material kan de höga temperaturerna och längre cykeltider som är involverade i värmeförsegling leda till materialskador. Detta problem finns inte med ultraljudstekniken, eftersom uppvärmningen är minimal och kortvarig och kan styras mycket exakt av svetsregulatorn.
Mindre avfall: Till skillnad från värmeförseglare påverkas inte ultraljudssvetsare av föroreningar på svetsytan. Produktrester eller restoljor som finns i svetsområdet under fyllningsprocessen pressas ut när förpackningen komprimeras och ultraljudsenergi appliceras. Värmeförsegling kan äventyra tätningens integritet. I detta fall måste hela förpackningen och dess innehåll kasseras.
ultraljud jämfört med Lim: Hittills i den här artikeln har vi täckt skillnaderna mellan ultraljudssvetsning och värmeförsegling. Men om vi vill ha hållbarheten hos ultraljudsförseglingsprocessen och dess totala CO2-När man tittar på fotavtryck är det vettigt att titta på en annan vanlig tätningsmetod, användningen av lim och lösningsmedel. Ultraljudsteknik kräver inga ytterligare förbrukningsvaror. Dessutom utgör hanteringen av lösningsmedel - som ibland används för att limma plaster eller för att rengöra limapplikatorer - oundvikligen ett betydande miljöproblem som bör undvikas när det är möjligt.
Infraröd värmare för effektiva värmeprocesser i industrin
Ultraljudssvetsning erbjuder helt klart viktiga miljö- och hållbarhetsfördelar jämfört med värmeförsegling och andra tekniker. Det är dock inte alltid klart från början vilken teknologi som representerar den idealiska lösningen för en specifik tillverkningsapplikation. Emerson och dess varumärke Branson (TM) för svets- och monteringssystem ger stöd och hjälp vid beslutsfattande.
Emerson Branson Welding and Assembly kommer att ställa ut på K 2022.
Automatiserad ultraljudssvetsning av små serier av karosserier
29.01.2021/XNUMX/XNUMX | Vid trimning av bilar handlar det antingen om en optisk uppgradering eller mer motorprestanda. Endast ett fåtal tuners kombinerar de två optimalt, som globalt erkända raffinörer gör för exklusiva varumärken. I ett samarbete med Osbra Gjutna delar lyckas med Ultraljudssvetsning av MTH den högkvalitativa och automatiserade anslutningen av de kritiska plastkomponenterna.
Produktionen av målade Kropp Bilagor för Automotive Industry är en av kärnkompetenserna hos Osbra Formteile GmbH. Systempartnern för plastlösningar producerar bland annat stötfångare, fendrar, kylarkåpor, trösklar, diffusorer, hjulförlängningar och andra paneler.
Användningen av Osbra finns i områdena Bil och lastbil att hitta. Kunderna köper högkvalitativa komponenter i fordonsfärgen. De invändiga och exteriöra gjutna delarna från den eftertraktade leverantören av små och medelstora serier är av sådan kvalitet att de ger ett avgörande bidrag till förfining och individualisering av högkvalitativa fordon. 2014 byggde Osbra en hall med 1500 XNUMX m² produktionsyta bara för efterbehandling.
All teknik som erbjuds kan utföras på plats. Utöver CNC-fräsning, stämplingsteknik, varmstansning och annan limteknik omfattar ultraljudssvetsning även Ansluter sig till teknik dessutom. När det kommer till ultraljudssvetsning arbetar formspecialisten med Mechanical Engineering Technology Herrde, eller MTH förkortat.
Byt till automatiserad ultraljudssvetsning
Från och med 2018 är Osbra fortfarande i färd med att svetsa komponenter som kylarkåpor och hjulhusförlängningar handarbete genomförs. Även om detta anses vara ett kvalitetskriterium i klocktillverkning eller möbelindustrin, är uppskattningen i bilindustrin annorlunda.
Ljud Sebastian Ohler, Head of Finishing på Osbra, detta gäller även leverantörsindustrin. ”Manuell svetsning är inte bara betydligt mer tidskrävande än automatiserad svetsning, den är inte heller mer tillförlitlig. Sedan byte till automatiserad svetsning Vi har levererat över 100.000 XNUMX svetsade hjulförlängningar och strålkastarmasker med hjälp av ultraljud. Detta steg var helt rätt för att möta våra kunders höga kvalitetskrav med ökande kvantiteter.”
Eftersom det inte fanns någon expertis på Osbra för specialmaskiner med ultraljudssvetsning förrän 2018, ringde de ansvariga in MTH. Maskiningenjören har varit tacksam i över 25 år Gjord i Tyskland som en beprövad partner för applikationer för sammanfogning och sammankoppling av plaster i biltillverkning, medicinsk, Industriell teknik och textilindustri.
Med serien och speciallösningarna från Henstedt-Ulzburg i Schleswig-Holstein kan plastkomponenterna bearbetas snabbt, enkelt och hållbart. En grund för MTH:s framgång är Handschweißgeräte. Anslutna till en ultraljudsgenerator kan de pistolformade enheterna användas för att sammanfoga de termoplastiska delarna med hjälp av ultraljudssvetsning.
Så här fungerar ultraljudssvetsning med en sonotrode
Ultraljudssvetsningsprocesser involverar införandet av högfrekventa mekaniska vibrationer Sonotroder eller verktyg får resonans. Sonotroderna överför sedan vibrationerna under tryck till arbetsstycket, vilket skapar friktionsvärme. Tack vare sonotroden blir plastdelarna trögflytande under en kort tid.
Självkörande bilar ur en billeverantörs perspektiv
De termoplastiska komponenterna har svalnat igen exakt sammankopplade med varandra. Med specialmaskiner från MTH är arbetsprincipen densamma, men anslutningen av plasterna är helautomatiserad enligt specificerade parametrar. På så sätt kan ett fördefinierat antal svetspunkter fästas på de komponenter som matas in i systemet med millimeterprecision på kort tid.
Företagets grundare Mathias Herrde bekant med tillhörande driv- Och Control Technology även på Made in Germany. Detta förhindrar att delarna glider. Svetsningen skapas exakt även efter hundratusentals cykler.
Anpassade ultraljudssvetssystem
Med de individuellt tillverkade ultraljudssvetssystemen kan även de högsta kraven från de välkända tyska uppfyllas Premium bilmärken uppfylla. Ett varumärke känt i över 40 år för förstklassiga terrängfordon satte ribban mycket högt för leverantörer vad gäller kvalitet och inköpskvantitet för de nya hjulhusförlängningarna och kylargrillen i en moderniserad framgångsrik serie.
dr Thomas Freudenberg, verkställande direktör och majoritetsägare för Osbra, och hans team ville utforska nya vägar i produktionen. MTH:s fordonsreferenser gav det nödvändiga förtroendet för att inleda det nya samarbetet och uppvägde också avståndet på 800 km mellan de två platserna.
”Samarbetet med MTH var allt vi hade hoppats på. Herrde och hans team stöttade oss inte bara med know-how, utan kunde också svara på förändringar i processen inom en mycket kort tid kvalitetsnormer att reagera ”, säger Sebastian Ohler.
Lita på tack vare kvalitet vid godkännande
Efter Godkännande av det första systemet Ultraljudssvetsning utfördes av båda företagen på plats längst i norr, detta steg utelämnades för den andra beställningen och ultraljudssvetssystemet för kylarlocken levererades direkt till Allgäu av en speditör.
Mathias Herrde kommer ihåg: ”Vi gav allt som Specialtransport kunde ta sig upp på A7 här i Henstedt så tidigt som möjligt. När samtalet kom från herr Ohlers team 12 timmar senare och sa att allt hade kommit fram säkert i andra änden av A7 och hade lastats av säkert, var vi överlyckliga."
Båda ultraljudssvetssystem har gått smidigt sedan idrifttagningen Två eller tre skift. ”På grund av vissa förändringar och nya kvalitetsstandarder från vår kund, var vissa modifieringar tvungna att göras på båda maskinerna. – Tack vare samarbetet och stödet från MTH har dessa genomförts utan problem och kunde implementeras snabbt, säger Sebastian Ohler.
Den tidigare rallyföraren Mathias Herrde är också stolt över dem partnerskap: ”Vi kunde återigen visa att MTH sätter standarder i verkstäder för reparation av plastkomponenter, och inte bara för handhållna svetsmaskiner. Utöver våra specialmaskiner för serietillverkning av motorrumsskydd, krockkuddar och handskfack, bevisar Osbras arbete att automatiserad ultraljudssvetsning från MTH även spelar i högsta ligan när det kommer till förädling av lyxbilar."
Du kanske också är intresserad av...
