Wie funktioniert das Fügen mit Ultraschall?
Für den Ultraschall-Fügeprozess erzeugt ein Generator hochfrequente Spannung, die im Konverter in mechanische Vibrationen umgewandelt werden. Diese Vibrationen werden über das Schweißwerkzeug – die Sonotroden – in das Material eingeleitet. Die Standardfrequenzen liegen dabei zwischen 20 und 35 kHz bei einer Amplitude von 10 bis 50 μm. Der Kunststoffanteil des Materials wird angeregt, erwärmt sich und schmilzt.
Der eigentliche Verbindungsprozess ist sehr schnell: Dank rotierender Werkzeuge wie Ambosswalzen können bis zu 800 Meter Vlies pro Minute verarbeitet werden. Die Walze dient als Amboss und hat eine individuelle Oberflächenstruktur, um die Ultraschallenergie punktgenau zu fokussieren. Dadurch lassen sich exakte Schweiß-, Präge- oder Schneidergebnisse erzielen.
Für optimale Ergebnisse ist ein konstanter Abstand zwischen dem Vliesstoffmaterial und den Werkzeugen wichtig. Dies wird durch die MICROGAP-Regelungstechnologie von Herrmann gewährleistet. Sie stellt sicher, dass die Distanz immer gleichbleibt, auch wenn sich die Schweißwerkzeuge durch die entstehende Wärme verändern sollten.
Ein Vliesstoff, der aus Fasern oder Endlosfilamenten geformt ist, lässt sich mittels effizientem Ultraschallschweißen laminieren, perforieren, fügen, prägen, schneiden und verfestigen.
Es gibt zwei Arten von Verbindungen, die mit Ultraschall hergestellt werden können.
- Eine molekulare Verbindung kann erreicht werden, wenn ähnliche Materialien (ähnliche Schmelzpunkte und Schmelzindexe) miteinander verbunden werden. Bei der Verwendung einer Materialmischung aus verschiedenen Kunststofffasern sollten deren Schmelzpunkte möglichst nahe beieinander liegen, um optimale Schweißergebnisse zu erzielen.
- Eine mechanische Verbindung entsteht, wenn zwei unterschiedliche Materialien verarbeitet werden. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn Vliesstoffe mit anderen Materialien wie Geweben, Membranen, Spinnvliesen, Airlaids, Folien und vielen anderen verarbeitet werden.
Wenn Sie wissen möchten, ob wir auch Ihre Materialien mit Ultraschall verbinden können, kontaktieren Sie uns einfach und wir führen umfassende Tests in unserem Ultraschalllabor durch.
Für das Ultraschallschweißen eignen sich Materialien mit geringem Basisgewicht und einer Dicke von weniger als 10 g/m².
Beim Ultraschallschweißen werden Materialien durch die Einwirkung von Ultraschallenergie miteinander verbunden, wobei durch intermolekulare Reibung eine starke, gleichmäßige und wiederholbare Verbindung entsteht. Ultraschallschweißen ist eine effektive und effiziente Lösung für das kontinuierliche Verbinden von Materialien, unabhängig von der Gesamtdicke des Materials.
Kontaktieren Sie uns für weitere Informationen und eine individuelle Beratung zu Ihrer Anwendung.
Das kontinuierliche Ultraschallschweißen ermöglicht sehr hohe Prozessgeschwindigkeiten. Je nach Material und Amboss-Struktur sind Produktionsgeschwindigkeiten von bis zu 800 m/min und sogar noch mehr erreichbar, wenn Material, Werkzeuge und Systeme optimal aufeinander abgestimmt sind.
Weitere Informationen hierzu finden Sie auch in unserem Whitepaper „Leitfaden für maximale OEE in der Hygiene-Industrie“.
Ultraschall-Schweißsysteme können für verschiedene und erweiterbare Produktionsbreiten ab wenigen Millimetern ausgelegt werden. Modulare Systeme ermöglichen es, mehrere Ultraschalleinheiten nebeneinander anzuordnen, wodurch breite, durchgehende Schweißabschnitte von mehr als 3 Metern Länge realisiert werden können.
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